基于仿真和机器视觉的全液晶仪表测试方法及系统与流程

1.本发明涉及一种基于仿真和机器视觉的全液晶仪表测试方法，属于全液晶仪表检测技术领域。


背景技术：

2.在全液晶仪表的开发过程中，常采用底板程序(mcu) 核心板程序(hmi)的结构形式。两个程序通过串口进行通信，即mcu程序通过串口把数据发送给hmi端。两个程序需要单独测试，单独测试通过后，需要把两个程序组成一个系统在进行最终测试。
3.类似全液晶仪表这种界面的测试常常需要大量人工操作和判别，因此出现了基于机器视觉的仪表检测方法，一般其由摄像机，图像采集卡，仪表设备等基础设备构成，为了消除光照的影响，往往还需要一个封闭或避光的空间，或者是特定得光照环境。
4.这种方法的缺点很明显，首先是需要投入上述硬件，价格昂贵且不利于普及，一般公司只有一套这样的设备，因此同一时间只能有一个人使用，不适合多人开发。其次，由于图像需要先经过摄像头等采集设备读入，摄像头和目标距离，所处得光照环境会影响图像得效果，因此需要对图像进行滤波去噪等一些列预处理，这就增加了整个系统的响应时间和复杂度。另外，上述系统需要仪表接收真实的can信号，仪表往往需要根据技术文档来响应该信号，例如，当接收到某信号后5秒才触发某信号灯，这就需要一个等待时间，一般仪表的信号灯都几十个上百个，这会增加总测试时间。
5.还有，上述设备只能发现问题，不能定位问题。其原因如下：
6.在mcu程序发送的数据正确的情况下，hmi端程序的bug大致产生于以下两部分：
7.数据解析过程中出错：hmi从串口接收数据后需要根据通信协议进行解析，解析的过程中可能出错。例如mcu发送的数据是车速100，而hmi程序员在解析的时候出现了错误，得到的是10。
8.数据显示过程中出错：hmi端正确解析出了数据100，但是程序员没有把车速界面和转速进行了关联，这就导致显示的车速始终是0，而转速却指示到了100。


技术实现要素：

9.针对现有如何提高测试效率的问题，本发明提供一种基于仿真和机器视觉的全液晶仪表测试方法及系统。
10.本发明的一种基于仿真和机器视觉的全液晶仪表测试方法，所述方法包括：
11.步骤一、待测试全液晶仪表的mcu与hmi进行通信：
12.mcu与hmi通过虚拟串口相连接，mcu通过虚拟串口将显示目标的id和数据data发送给hmi；hmi接收串口数据，并进行解析,解析出id和data，并解析出的id和data发送给界面仿真系统，且通过进程间通信将id和data回传给mcu；
13.步骤二、把mcu发送的id和data与hmi回传的id和data进行对比，判断hmi是否解析正确，如果不一致，则确定hmi解析出错，并作记录，如果一致，则确定hmi解析正确，转入步
骤三；
14.步骤三、界面仿真系统根据接收到的id和data利用待测全液晶仪表的界面仿真程序仿真出全液晶仪表界面图像；找出回传给mcu的id对应显示目标的位置信息，并根据该位置信息在仿真出的全液晶仪表界面图像中截取出显示目标，并识别显示目标中的数据信息，将识别出的数据信息与mcu发送给hmi的数据data进行对比，判断界面显示是否正确。
15.作为优选，所述步骤一中，mcu发送的id是在消息数据库选取的，并添加数据data；所述消息数据库用于存储满足mcu与hmi间约定好的数据发送协议的各显示目标的消息，每条消息包括显示目标的id段、数据段、校验段。
16.作为优选，步骤三中，在消息与界面位置对应关系库中找到回传给mcu的id对应的显示目标的位置信息，所述消息与界面位置对应关系库是根据待测试全液晶仪表的界面设计确定的消息数据库中存储的消息与显示目标在仪表上的坐标的对应关系。
17.本发明还提供一种基于仿真和机器视觉的全液晶仪表测试系统，所述系统包括：
18.采集模块，用于采集待测试全液晶仪表mcu通过虚拟串口发送给待测试全液晶仪表hmi的显示目标的id和数据data，还用于采集hmi解析出并回传给mcu的id和data；
19.hmi解析判定模块，与采集模块连接，用于根据mcu发送的id和data与hmi回传的id和data进行对比，判断hmi是否解析正确，如果不一致，则确定hmi解析出错，并作记录，如果一致，则确定hmi解析正确；
20.界面仿真系统，与采集模块连接，用于根据hmi回传给mcu的id和data利用待测全液晶仪表的界面仿真程序仿真出全液晶仪表界面图像；
21.界面显示判定模块，同时与采集模块和界面仿真系统连接，用于当确定hmi解析正确，根据回传给mcu的id找到对应显示目标的位置信息，并根据该位置信息在仿真出的全液晶仪表界面图像中取出显示目标，并识别显示目标中的数据信息，将识别出的数据信息与mcu发送给hmi的数据data进行对比，判断界面显示是否正确。
22.作为优选，所述系统还包括消息数据库；
23.所述消息数据库用于存储满足mcu与hmi间约定好的数据发送协议的各显示目标的消息，每条消息包括显示目标的id段、数据段、校验段；
24.mcu发送的id是在消息数据库选取的，并添加数据data。
25.作为优选，所述系统还包括消息与界面位置对应关系库；
26.所述消息与界面位置对应关系库是根据待测试全液晶仪表的界面设计确定的消息数据库中存储的消息与显示目标在仪表上的坐标的对应关系；
27.界面显示判定模块，在消息与界面位置对应关系库中找到回传给mcu的id对应的显示目标的位置信息。
28.本发明的有益效果，本发明极大的提高了待测试全液晶仪表程序的测试效率，并且能降低程序的bug率。本发明成本低，只需要一台电脑，无需摄像头及其他辅助设备，比常见机器视觉系统的需要更少的办公空间，且几乎无任何维护费用。本发明抗干扰能力强，无论环境光照和明暗，对本方法无任何影响，且本方法几乎不包含噪声，因此减少了一些预处理环节，更加简洁高效。本发明速度快，由于通过串口信号进行通讯，直接响应信号，无等待时间，只需很少时间(约1-5分钟)就能对整个仪表所有界面检测完一遍，例如想把100个信号灯检测一遍，大约只需要数秒。本发明适合多人使用，如果一个团队有多人共同开发，则
每个人只需一台电脑就可使用该系统。本发明能对问题进行定位，能判断出问题出现在数据解析环节还是显示环节，大大减少了人工分析问题定位问题的工作量。
附图说明
29.图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
33.本实施方式的基于仿真和机器视觉的全液晶仪表测试方法中，待测试全液晶仪表的mcu与hmi通过虚拟串口相连接，mcu通过虚拟串口将显示目标的id和数据data发送给hmi；hmi接收串口数据，并进行解析,解析出id和data，并解析出的id和data发送给界面仿真系统，且通过进程间通信将id和data回传给mcu；把mcu发送的id和data与hmi回传的id和data进行对比，判断hmi是否解析正确，如果不一致，则确定hmi解析出错，并作记录，如果一致，则确定hmi解析正确；确定hmi解析正确后，界面仿真系统根据接收到的id和data利用待测全液晶仪表的界面仿真程序仿真出全液晶仪表界面图像；找出回传给mcu的id对应显示目标的位置信息，并根据该位置信息在仿真出的全液晶仪表界面图像中截取出显示目标，并识别显示目标中的数据信息，将识别出的数据信息与mcu发送给hmi的数据data进行对比，判断界面显示是否正确。能判断出问题出现在数据解析环节还是显示环节，大大减少了人工分析问题定位问题的工作量。
34.具体过程：
35.1、根据待测试全液晶仪表的mcu和hmi间约定好的数据发送协议建立消息数据库，每条消息包含id段、数据段、校验段。例如id为0x10代表小计里程，小计里程的数据段占两个字节。
36.2、根据界面设计，建立消息与界面位置对应关系库。例如小计里程在仪表的左下角，其坐标为{x＝20，y＝20，w＝50，h＝50}，
37.3、mcu与hmi通过虚拟串口相连接。
38.4、mcu根据消息数据库，自动选取某id并添加数据data，通过虚拟串口发送给hmi。例如，选取小计里程消息，并填充数据100.
39.5、hmi解析接收到的串口数据并进行解析,解析出id和data。
40.6、hmi把id和data发送给界面仿真系统，且通过进程间通信回传给mcu仿真程序。界面仿真系统根据id和data利用待测试全液晶仪表的仿真显示程序进行仿真，仿真出全液晶仪表界面图像；
41.7、mcu把发送的id和data与接收到的id和data进行对比，判断hmi是否解析正确。
如果不一致，则判断为解析出错，并作记录。该条消息验证结束。如果一致，则判断为解析环节正确，继续下一步操作。
42.8、找出回传给mcu的id在消息与界面位置对应关系库中对应显示目标的位置信息，并根据该位置信息在仿真出的全液晶仪表界面图像中截取出显示目标，并识别显示目标中的数据信息，将识别出的数据信息与mcu发送给hmi的数据data进行对比，判断界面显示是否正确。
43.本实施方式利用仿真技术代替真实仪表，仪表界面图像直接通过软件在屏幕中截图获得，然后利用机器视觉技术对图像中的数字或图像进行识别，和判定。该方法减少了仪表和摄像头等硬件投入，图像质量恒定，适合多人使用，具有高度自动化，不但能发现仪表界面问题，且能进一步判定问题归属，能极大提高测试、开发速度。
44.本实施方式还提供一种基于仿真和机器视觉的全液晶仪表测试系统，该测试系统是上述测试方法作为装置形式的保护，再次不做赘述。
45.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。