一种摄像头控制器测试系统的制作方法

本实用新型实施例涉及仿真测试技术，尤其涉及一种摄像头控制器测试系统。

背景技术：

随着汽车电子的快速发展，高级驾驶辅助系统(ADAS，Advanced Driver Assistance System)越来越多地搭载在量产车上，部分ADAS功能也开始逐渐从中高端车型上向中低端车型进行渗透，为越来越多的消费者服务。ADAS主要通过各种车载传感器收集车内外的环境数据，进行各种物体的辨识、侦测和追踪等技术处理，让车辆驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险并采取措施，提升驾乘安全性。在这些传感器中，摄像头传感器是使用最为广泛的传感器，摄像头被用于各种ADAS中，比如车道偏离预警(LDW)、前向碰撞预警(FCW)、行人检测预警(PCW)、自动泊车辅助(APA)等系统。摄像头的使用数量也从最开始的单目摄像头，发展到后来的双目摄像头，再到全景4摄像头系统，摄像头的种类也使用的越来越多，比如前视摄像头、鱼眼摄像头、夜视摄像头等。

在基于摄像头传感器的ADAS中，摄像头控制器是系统中的非常关键的部分，要验证基于摄像头传感器的ADAS的各种功能，必须对摄像头控制器进行测试，验证控制器的算法在各种ADAS的场景中能否正常工作并达到预期的效果。现有的ADAS摄像头控制器测试系统大都使用投影的方式进行摄像头控制器及控制算法的测试。投影式摄像头控制器测试系统中使用仿真主机进行各种ADAS场景的搭建及仿真，在仿真场景中添加仿真车辆和摄像头模型，设定车辆的运行轨迹和速度，仿真场景的图像通过显卡连接到显示器上，真实摄像头拍摄显示器中的仿真画面，并将视频数据传送给摄像头控制器，摄像头控制器中运行各种ADAS控制算法，控制器产生控制信号控制仿真场景中的车辆进行相应动作，通过这种方式进行摄像头控制器的测试。

现有的摄像头控制器测试方式主要有以下缺点：首先，现有的ADAS摄像头控制器测试系统大部分都采用投影方式来进行摄像头控制器的测试，这种摄像头控制器测试系统由于使用显示器放映虚拟场景，真实摄像头拍摄的方式，容易因为显示器的动态范围、色彩、失真等因素影响而对测试结果造成较大偏差；其次，现有的ADAS摄像头控制器测试系统大部分需要使用实际的真实摄像头来进行测试，在进行不同类型的摄像头测试的时候需要安装不同的真实摄像头，灵活性不够高。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种摄像头控制器测试系统，以实现ADAS摄像头控制器测试。

本实用新型实施例提供一种摄像头控制器测试系统，包括仿真主机、视频信号处理模组和摄像头控制器；

所述仿真主机用于生成高级驾驶辅助系统ADAS的虚拟场景和虚拟场景视频数据，所述虚拟场景包括目标测试车辆和集成于所述目标测试车辆上的虚拟摄像头，所述虚拟场景视频数据以所述虚拟摄像头为采集视角；

所述视频信号处理模组与所述仿真主机连接，用于获取所述虚拟场景视频数据；

所述摄像头控制器与所述视频信号处理模组和所述仿真主机连接，用于接收所述视频信号处理模组获取的所述虚拟场景视频数据，并根据所述虚拟场景视频数据生成所述目标测试车辆的控制信号；

所述仿真主机还用于根据所述控制信号，控制所述目标测试车辆运动，并基于所述目标测试车辆运动状态，输出所述摄像头控制器的测试结果。

可选的，所述虚拟摄像头包括前视摄像头、鱼眼摄像头、环视摄像头以及夜视摄像头中的至少一种。

可选的，所述视频信号处理模组包括接口板卡和处理板卡；

所述接口板卡包括第一接口和第二接口，所述第一接口与所述仿真主机的视频输出接口连接，所述第二接口与所述摄像头控制器的视频输入接口连接；

所述处理板卡与所述接口板卡连接，用于处理获取的所述虚拟场景视频数据。

可选的，所述仿真主机用于生成多路所述虚拟场景视频数据，不同所述虚拟场景视频数据以不同所述虚拟摄像头为采集视角；

所述处理板卡包括现场可编辑门阵列FPGA芯片和存储模块；

所述FPGA芯片与所述第一接口连接，用于实时处理经所述第一接口获取的各所述虚拟场景视频数据，以仿真真实摄像头成像的失真和畸变，对所述虚拟场景视频数据进行缓存或增加延时以及提高多路所述虚拟场景视频数据同步性；

所述存储模块与所述FPGA芯片和所述第二接口连接，用于对处理后的所述虚拟场景视频数据进行存储，并将其经所述第二接口输出至所述摄像头控制器。

可选的，还包括实时工业控制器；

所述实时工业控制器与所述摄像头控制器和所述仿真主机连接，用于获取所述控制信号以及所述虚拟场景中的环境数据，并根据所述环境数据和所述控制信号修正所述目标测试车辆的运动状态。

可选的，所述实时工业控制器内预存车辆动力学模型；

所述车辆动力学模型对车辆的底盘、传动系统以及动力系统进行仿真，

所述实时工业控制器根据所述环境数据、所述控制信号、以及所述车辆动力学模型修正所述目标测试车辆的运动状态。

可选的，所述仿真主机还包括显示装置，所述显示装置用于输出测试结果。

本实用新型实施例提供的摄像头控制器测试系统，包括仿真主机、视频信号处理模组和摄像头控制器；仿真主机用于生成ADAS的虚拟场景和虚拟场景视频数据，虚拟场景包括目标测试车辆和集成于目标测试车辆上的虚拟摄像头，虚拟场景视频数据以虚拟摄像头为采集视角；视频信号处理模组与仿真主机连接，用于获取虚拟场景视频数据；摄像头控制器与视频信号处理模组和仿真主机连接，用于接收视频信号处理模组获取的虚拟场景视频数据，并根据虚拟场景视频数据生成目标测试车辆的控制信号；仿真主机还用于根据控制信号，控制目标测试车辆运动，并基于目标测试车辆运动状态，输出摄像头控制器的测试结果。通过仿真主机生成ADAS的虚拟场景和虚拟场景视频数据，通过视频信号处理模组直接从仿真主机获取虚拟场景视频数据；通过摄像头控制器接收视频信号处理模组获取的虚拟场景视频数据，并根据虚拟场景视频数据运行ADAS控制算法，生成目标测试车辆的控制信号；通过仿真主机根据控制信号，控制目标测试车辆运动，并基于目标测试车辆运动状态，输出摄像头控制器的测试结果。测试时未使用真实摄像头，解决现有技术进行摄像头控制器测试需要设置真实摄像头带来的偏差较大、灵活性不够的问题，实现摄像头控制器的测试。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种摄像头控制器测试系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种摄像头控制器测试系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种摄像头控制器测试系统的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种摄像头控制器测试系统的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种摄像头控制器测试方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1所示为本实用新型实施例提供的一种摄像头控制器测试系统的结构示意图。参考图1，本实施例提供的摄像头控制器测试系统包括仿真主机10、视频信号处理模组20和摄像头控制器30；仿真主机10用于生成高级驾驶辅助系统ADAS的虚拟场景和虚拟场景视频数据，虚拟场景包括目标测试车辆和集成于目标测试车辆上的虚拟摄像头，虚拟场景视频数据以虚拟摄像头为采集视角；视频信号处理模组20与仿真主机10连接，用于获取虚拟场景视频数据；摄像头控制器30与视频信号处理模组20和仿真主机10连接，用于接收视频信号处理模组20获取的虚拟场景视频数据，并根据虚拟场景视频数据生成目标测试车辆的控制信号；仿真主机10还用于根据控制信号，控制目标测试车辆运动，并基于目标测试车辆运动状态，输出摄像头控制器30的测试结果。

其中，仿真主机10可以内置开发自动泊车场景的软件，比如Prescan，用于生成ADAS的虚拟场景和虚拟场景视频数据，其中ADAS的虚拟场景可以是车道偏离场景、前向碰撞场景、行人检测场景、自动泊车场景等。虚拟场景中包括目标测试车辆和集成在目标测试车辆上的虚拟摄像头，虚拟场景视频数据是以虚拟目标测试车辆上的虚拟摄像头为采集视角对应场景的数据。视频信号处理模组20直接从仿真主机10获取虚拟场景视频数据，然后发送给摄像头控制器30，摄像头控制器30根据虚拟场景视频数据，运行对应ADAS场景的控制算法，生成目标测试车辆的控制信号，例如在车道偏离场景测试时检测到车辆发生偏离，显示出车道偏离警告信息并生成控制车辆向偏离的反方向的转向信号；仿真主机10根据控制信号，控制目标测试车辆运动，并基于目标测试车辆运动状态，输出摄像头控制器30的测试结果。例如当摄像头控制器30的测试结果不满足条件时，输出警告信息，提醒设计人员修正摄像头控制器30中的控制算法。

本实施例的技术方案，仿真主机生成ADAS的虚拟场景和虚拟场景视频数据，通过视频信号处理模组直接从仿真主机获取虚拟场景视频数据；通过摄像头控制器接收视频信号处理模组获取的虚拟场景视频数据，并根据虚拟场景视频数据运行ADAS控制算法，生成目标测试车辆的控制信号；通过仿真主机根据控制信号，控制目标测试车辆运动，并基于目标测试车辆运动状态，输出摄像头控制器的测试结果。测试时未使用真实摄像头，解决现有技术进行摄像头控制器测试需要设置真实摄像头带来的偏差较大、灵活性不够的问题，实现摄像头控制器的测试。由于测试系统在进行摄像头控制器的测试时不需要真实的摄像头，简化了测试系统的结构，容易对测试产生的测量结果等数据进行整合形成比较规范和有效的测试记录和报告。

在上述技术方案的基础上，可选的，虚拟场景包括静态环境场景和动态环境场景；静态环境场景包括道路、交通设施以及建筑物中的至少一种；动态环境场景包括除目标测试车辆以外的其他测试车辆和/或行人。

可以理解的是，虚拟场景为对实际车辆运行场景的模拟，示例性的，Prescan中可以搭建道路、交通设施、建筑物等静态环境场景，也可以添加搭载传感器的目标测试车辆、其他测试车辆、行人等动态环境场景，可以给目标测试车辆配置各种传感器，例如多个摄像头传感器，并能对摄像头的参数和模型进行修改，还可以按照ADAS测试场景来设定目标测试车辆的运行轨迹和速度。

可选的，虚拟摄像头包括前视摄像头、鱼眼摄像头、环视摄像头以及夜视摄像头中的至少一种。

可以理解的是，现有的ADAS摄像头控制器测试系统，由于要使用实际的摄像头，与摄像头控制器连接，大部分只能应用于单摄像头的控制器测试，无法满足多摄像头的ADAS应用场景，大部分只能应用于通用的前视摄像头的控制器测试，对于鱼眼，环视，夜视等特殊摄像头类型的兼容性较低。在本实施例中，通过仿真主机模拟前视摄像头、鱼眼摄像头、环视摄像头以及夜视摄像头中的至少一种，通过视频信号处理模组获取与传输数据，可以实现多路数据同时获取与传输，实现多路视频时摄像头控制器的测试。

图2所示为本实用新型实施例提供的另一种摄像头控制器测试系统的结构示意图。参考图2，可选的，视频信号处理模组20包括接口板卡21和处理板卡22；接口板卡21包括第一接口211和第二接口212，第一接口211与仿真主机10的视频输出接口连接，第二接口212与摄像头控制器30的视频输入接口连接；处理板卡22与接口板卡21连接，用于处理获取的虚拟场景视频数据。

示例性的，仿真主机10的视频输出接口可以是多路HDMI(High Definition Multimedia Interface)、多路DP(DisplayPort)、多路DVP(Digital Video Port)接口等，接口板卡21上的第一接口211与仿真主机10的视频输出接口对应，可以将虚拟场景视频数据转换为统一的并行数字接口，这样可以兼容多种视频接口输入方式；摄像头控制器30的视频输入接口可以包括LVDS、FPD-Link III、GMSL、CSI2、ETH、HiSPI等，接口板卡21上的第二接口212与摄像头控制器30的视频输入接口对应，这样可以兼容多种接口的摄像头控制器。

继续参考图2，可选的，仿真主机10用于生成多路虚拟场景视频数据，不同虚拟场景视频数据以不同虚拟摄像头为采集视角；处理板卡22包括现场可编辑门阵列FPGA芯片221和存储模块222；FPGA芯片221与第一接口211连接，用于实时处理经第一接口211获取的各虚拟场景视频数据，以仿真真实摄像头成像的失真和畸变，对虚拟场景视频数据进行缓存或增加延时以及提高多路虚拟场景视频数据同步性；存储模块222与FPGA芯片221和第二接口212连接，用于对处理后的虚拟场景视频数据进行存储，并将其经第二接口212输出至摄像头控制器30。

可以理解的是，不同虚拟摄像头可以包括前视摄像头、鱼眼摄像头、环视摄像头以及夜视摄像头等，可以针对不同的应用场景对应选择。由于在实际车辆行驶过程中，由于车辆运动、环境变化等因素，摄像头获取的图像可能存在畸变或失真，为了模拟真实环境条件，FPGA芯片221可以实时对多路视频数据进行处理，例如实时对视频数据进行加工，以仿真真实摄像头的失真、畸变等各种状况、对输入的视频进行缓存并增加必要的延时以及对多路的视频数据进行同步，使得多路视频信号达到比较高的同步性等。存储模块可以为DDR3内存，具有高速存储的特点，可以提高测试系统的实时性。

图3所示为本实用新型实施例提供的又一种摄像头控制器测试系统的结构示意图。参考图3，可选的，本实用新型实施例提供的摄像头控制器测试系统还包括实时工业控制器40；实时工业控制器40与摄像头控制器30和仿真主机10连接，用于获取控制信号以及虚拟场景中的环境数据，并根据环境数据和控制信号修正目标测试车辆的运动状态。

可选的，实时工业控制器40内预存车辆动力学模型；车辆动力学模型对车辆的底盘、传动系统以及动力系统进行仿真，实时工业控制器40根据环境数据、控制信号、以及车辆动力学模型修正目标测试车辆的运动状态。

通过实时工业控制器运行车辆动力学模型，可以更真实地仿真车辆的运动状态，车辆动力学模型根据虚拟场景环境数据和摄像头控制器的处理结果来计算车辆的状态并将信息反馈到虚拟场景中，有效减小仿真测试结果和实际值的偏差，并且形成了一个闭环测试系统，可以提高测试的准确性。

图4所示为本实用新型实施例提供的又一种摄像头控制器测试系统的结构示意图。参考图4，可选的，仿真主机10还包括显示装置11，显示装置11用于输出测试结果。

通过设置显示装置11显示ADAS虚拟场景，可以直观显示摄像头控制器测试结果，例如车道偏离场景中车辆明显偏离，可以直接在显示装置11中显示，提高测试效率。

图5所示为本实用新型实施例提供的一种摄像头控制器测试方法的流程示意图，该方法可以由上述实施例提供的任意一种摄像头控制器测试系统来执行，具体包括如下步骤：

步骤S110、仿真主机生成高级驾驶辅助系统ADAS的虚拟场景和虚拟场景视频数据，虚拟场景包括目标测试车辆和集成于目标测试车辆上的虚拟摄像头，虚拟场景视频数据以虚拟摄像头为采集视角。

步骤S120、视频信号处理模组获取虚拟场景视频数据。

步骤S130、摄像头控制器接收视频信号处理模组获取的虚拟场景视频数据，并根据虚拟场景视频数据生成目标测试车辆的控制信号。

步骤S140、仿真主机根据控制信号，控制目标测试车辆运动，并基于目标测试车辆运动状态，输出摄像头控制器的测试结果。

其中，仿真主机可以内置开发自动泊车场景的软件，比如Prescan，用于生成ADAS的虚拟场景和虚拟场景视频数据，其中ADAS的虚拟场景可以是车道偏离场景、前向碰撞场景、行人检测场景、自动泊车场景等。虚拟场景中包括目标测试车辆和集成在目标测试车辆上的虚拟摄像头，虚拟场景视频数据是以虚拟目标测试车辆上的虚拟摄像头为采集视角对应场景的数据。视频信号处理模组直接从仿真主机获取虚拟场景视频数据，然后发送给摄像头控制器，摄像头控制器根据虚拟场景视频数据，运行对应ADAS场景的控制算法，生成目标测试车辆的控制信号，例如在车道偏离场景测试时检测到车辆发生偏离，显示出车道偏离警告信息并生成控制车辆向偏离的反方向的转向信号；仿真主机根据控制信号，控制目标测试车辆运动，并基于目标测试车辆运动状态，输出摄像头控制器的测试结果。例如当摄像头控制器的测试结果不满足条件时，输出警告信息，提醒设计人员修正摄像头控制器中的控制算法。

本实施例的技术方案，通过仿真主机生成ADAS的虚拟场景和虚拟场景视频数据，通过视频信号处理模组直接从仿真主机获取虚拟场景视频数据；通过摄像头控制器接收视频信号处理模组获取的虚拟场景视频数据，并根据虚拟场景视频数据运行ADAS控制算法，生成目标测试车辆的控制信号；通过仿真主机根据控制信号，控制目标测试车辆运动，并基于目标测试车辆运动状态，输出摄像头控制器的测试结果。测试时未使用真实摄像头，解决现有技术进行摄像头控制器测试需要设置真实摄像头带来的偏差较大、灵活性不够的问题，实现摄像头控制器的测试。

在上述技术方案的基础上，可选的，摄像头控制器测试系统还包括实时工业控制器；该摄像头控制器测试方法还包括：

实时工业控制器获取控制信号以及虚拟场景的环境数据；实时工业控制器根据环境数据和控制信号，修正目标测试车辆的运动状态。

需要说明的是，实时工业控制器内预存车辆动力学模型；车辆动力学模型对车辆的底盘、传动系统以及动力系统进行仿真，实时工业控制器根据环境数据、控制信号、以及车辆动力学模型修正目标测试车辆的运动状态。通过实时工业控制器运行车辆动力学模型，可以更真实地仿真车辆的运动状态，车辆动力学模型根据虚拟场景环境数据和摄像头控制器的处理结果来计算车辆的状态并将信息反馈到虚拟场景中，有效减小仿真测试结果和实际值的偏差，并且形成了一个闭环测试系统，可以提高测试的准确性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。