性能测试系统和方法与流程

1.本技术涉及传感器领域，并且更具体地，涉及传感器领域中性能测试系统和方法。


背景技术：

2.车载雷达(radar) 车载摄像头(camera)是先进(高级)驾驶辅助系统(advanced driver assistance systems，adas)融合感知的重要组合类型之一。车载radar装车之前需要进行射频测试、目标检测、跟踪测试等指标的测试，车载camera装车之前也需要进行内参标定、解析力测试、目标检测、跟踪测试等指标的测试。
3.然而，目前业内针对单独的radar模块和单独的camera模块的性能测试方法和系统已基本成熟。但是，并没有针对radar camera模块的自动化联合性能测试方法和系统。因此，急需提供一种针对radar camera模块进行自动化联合性能测试的技术方案。


技术实现要素：

4.本技术提供的性能测试系统和方法，能够针对radar camera模块进行自动化联合性能测试。
5.第一方面，本技术实施例提供一种性能测试系统，包括：主控制器、雷达目标模拟控制器、摄像头投屏控制器、雷达目标模拟器天线阵列、投影机、透波幕布和三维高精度转台，所述三维高精度转台上安装有待测工装，所述三维高精度转台具有俯仰转动、方位转动和/或垂直升降运动的自由度，所述待测工装包括雷达模块和摄像头模块，所述雷达目标模拟器天线阵列包括多个射频天线，所述多个射频天线呈空间球面弧形布局且每个所述射频天线均对准所述雷达模块的中心，所述投影机位于所述三维高精度转台的上方，所述透波幕布设置在所述三维高精度转台和所述雷达目标模拟器天线阵列之间且靠近所述雷达目标模拟器天线阵列，所述安装背板的安装中心、所述球面的球心和所述透波幕布的中心共线；所述主控制器用于向所述雷达目标模拟控制器发送第一雷达测试用例，所述第一雷达测试用例包括共有特性和所述共有特性对应于第一目标的第一特性值之间的对应关系以及第一独有特性和所述第一独有特性对应于所述第一目标的第二特性值之间的对应关系，其中，所述共有特性包括所述雷达模块和所述摄像头模块所共有的至少一种特性，所述第一独有特性包括所述雷达模块所独有的至少一种特性；向所述摄像头投屏控制器发送第一摄像头测试用例，所述第一摄像头测试用例包括所述共有特性和所述第一特性值之间的对应关系以及第二独有特性和所述第二独有特性对应于所述第一目标的第三特性值之间的对应关系，其中，所述第二独有特性包括所述摄像头模块所独有的至少一种特性，所述第一特性值、所述第二特性值和所述第三特性值在时间上同步；所述雷达目标模拟控制器用于基于所述第一雷达测试用例，控制所述天线阵列模拟所述第一目标的回波信号；所述摄像头投屏控制器用于基于所述第一摄像头测试用例，控制所述投影机在所述透波幕布上模拟所述第一目标的图像；所述待测工装用于基于所述第一目标的回波信号和所述第一目标的图像，进行目标检测性能的测试。
6.在一种可能的实现方式中，所述第一目标包括至少一个目标，所述共有特性包括以下各项中的至少一项：所述至少一个目标的数量、所述至少一个目标中的每个目标的运动轨迹、所述每个目标的中心位置、所述每个目标的速度、所述每个目标的体积和所述每个目标的形状；所述第一独有特性包括以下各项中的至少一项：所述每个目标的材料、所述每个目标在各个方向的雷达散射截面的反射特性；所述第二独有特性包括以下各项中的至少一项：所述每个目标的颜色、所述每个目标的纹理和所述每个目标的亮度。
7.在一种可能的实现方式中，所述第一目标的目标模拟空间为第一目标模拟空间和第二目标模拟空间的重叠部分；所述第一目标模拟空间在xy平面上的投影为扇形o1b2cc，所述第一目标模拟空间在yz平面上的投影为扇形o1d2ec，其中，所述o1为所述安装背板的安装中心，所述b2为所述天线阵列在所述xy平面内的第一最大水平角的第一边上可模拟的最远距离点，所述c2为所述天线阵列在所述第一最大水平角的第二边上可模拟的最远距离点，所述d2为所述天线阵列在所述xy平面内的第一最大俯仰角的第一边上可模拟的最远距离点，所述e2为所述天线阵列在所述第一最大俯仰角的第二边上可模拟的最远距离点，所述xy平面与所述yz平面垂直；所述第二目标模拟空间在所述xy平面上的投影为区域z1b1c1z2，所述第二目标模拟空间在所述yz平面上的投影为区域z3d1e1z4，其中，所述b1为所述透波幕布在所述xy平面内可模拟的第二最大水平角的第一边上可模拟的最近距离点，所述z1为所述透波幕布在所述第二最大水平角的所述第一边上可模拟的最远距离点，所述z2为所述透波幕布在所述第二最大水平角的第二边上可模拟的最近距离点，所述c1为所述透波幕布在所述第二最大水平角的所述第二边上可模拟的最远距离点，所述d1为所述透波幕布在所述yz平面内可模拟的第二最大俯仰角的第一边上可模拟的最近距离点，所述z1为所述透波幕布在所述第二最大俯仰角的所述第一边上可模拟的最远距离点，所述z2为所述透波幕布在所述第二最大俯仰角的第二边上可模拟的最近距离点，所述c1为所述透波幕布在所述第二最大俯仰角的所述第二边上可模拟的最远距离点。
8.在一种可能的实现方式中，所述主控制器具体用于：获得测试用例特性库，所述测试用例特性库包括所述共有特性、所述第一独有特性和所述第二独有特性；基于所述测试用例特性库，获得测试用例库，所述测试用例库包括所述第一雷达测试用例和所述第一摄像头测试用例。
9.在一种可能的实现方式中，所述主控制器具体用于：获取标准黄金模块在测试场景内采集的测试数据，所述测试场景内包括所述第一目标，所述测试数据包括所述共有特性对应于所述第一目标的所述第一特性值、所述第一独有特性对应于所述第一目标的所述第二特性值和所述第二独有特性对应于所述第一目标的所述第三特性值，所述标准黄金模块包括标准雷达模块和标准摄像头模块；基于所述测试用例特性库和所述测试数据，获得所述第一雷达测试用例和所述第一摄像头测试用例。
10.第二方面，本技术实施例还提供另一种性能测试系统，包括：模块装卸区、暗室测试区和仪器控制区，所述模块装卸区包括第一壳体和所述第一壳体内设置的模块装卸机构和所述模块装卸机构下方的物料底盘，所述暗室测试区包括第二壳体和所述第二壳体内设置的投影机、三维高精度转台、透波幕布、透波幕布升降器、吸波材料、雷达目标模拟器天线阵列，所述第二壳体具有屏蔽功能，所述吸波材料设置在所述第二壳体的内表面，所述仪器控制区包括仪器控制柜和所述仪器控制柜上设置的摄像头投屏控制器、雷达目标模拟控制
器和主控制器，其中，所述第一壳体的第一侧表面和所述第二壳体的第一侧表面相邻，且所述第一壳体和所述第二壳体之间设置有可开合的屏蔽门，所述屏蔽门用于连通或分隔所述第一壳体和所述第二壳体，所述第二壳体的第二侧表面和所述机柜相邻；所述物料底盘中放置有至少一个待测的标准工装，所述至少一个标准工装中的每个标准工装内安装有雷达模块和/或摄像头模块；所述三维高精度转台设置在靠近所述第二壳体的所述第一侧表面的一侧且正对所述屏蔽门的开口，所述三维高精度转台具有俯仰转动、方位转动和/或垂直升降运动的自由度；所述模块装卸机构设置在靠近所述第一壳体的所述第一侧表面的一侧且正对所述屏蔽门的开口，所述模块装卸机构具有沿x向运动、沿y向运动、沿z向运动和/或沿所述y向转动的自由度，其中，所述x向、所述y向和所述z向互相垂直，所述模块卸载机构用于将物料底盘中的标准工装安装至所述三维高精度转台上；所述雷达目标模拟器天线阵列设置在所述第二壳体的所述第二侧表面上，所述雷达目标模拟器天线阵列包括多个射频天线，所述多个射频天线呈空间球面弧形布局且每个所述射频天线均对准所述标准工装中的雷达模块的中心；所述投影机位于所述三维高精度转台的上方，所述透波幕布设置在所述三维高精度转台和所述雷达目标模拟器天线阵列之间且靠近所述雷达目标模拟器天线阵列，所述透波幕布升降器安装在所述透波幕布的顶部，所述安装背板的安装中心、所述球面的球心和所述透波幕布的中心共线。
11.在一种可能的实现方式中，所述模块装卸机构包括主支架、带齿条的两个x向滑轨、x向移动滑台、两个x向移动驱动电机、带齿条的y向滑轨、y向移动滑台、y向移动驱动电机、y向转动块、y向转动驱动电机、带齿条的z向滑轨，z向移动驱动电机、机械臂和机械手；所述两个x向滑轨沿所述x向平行安装在所述主支架上，所述x向移动滑台横跨安装在所述两个x向滑轨上，所述两个x向移动驱动电机分别安装在所述x向移动滑台的两端，所述两个x向移动驱动电机用于通过所述两个x向滑轨上的齿条驱动所述x向移动滑台在所述两个x向滑轨上沿所述x向运动；所述y向滑轨所述沿y向安装在所述x向移动滑台上，所述y向移动滑台安装在所述y向滑轨上，所述y向移动驱动电机安装在所述y向移动滑台上，所述y向移动驱动电机用于通过所述y向滑轨上的齿条驱动所述y向移动滑台在所述y向滑轨上沿所述y向运动所述y向转动块铰接安装在所述y向移动滑台上，所述y向转动驱动电机安装在所述y向转动块上，所述y向转动驱动电机用于驱动所述y向转动块沿所述y向转动；所述z向移动驱动电机安装在所述y向转动块的凸缘上，所述z向滑轨沿所述z向安装在所述y向转动块上；所述机械臂套接安装在所述z向滑轨上，所述机械臂的外侧设有齿条，所述z向移动驱动电机用于通过所述机械臂上的齿条驱动所述机械臂沿所述z向运动，所述机械手安装在所述机械臂靠近所述物料底盘的一端，所述机械手上安装有沿所述z向设置的多个金属立柱，所述机械手通过所述多个金属立柱吸取所述物料底盘中的所述标准工装。
12.在一种可能的实现方式中，所述标准工装包括工装基座、雷达安装柱(摄像头安装座)、第一定位槽、第二定位槽、第一摄像头插头、第一雷达转接头、第二摄像头插头、第二雷达转接头和多个机械手夹取孔；所述工装基座包括背板和所述背板的第一表面上相对设置的第一侧板和第二侧板，所述背板、所述第一侧板和所述第二侧板形成凹槽形状；所述雷达安装柱和摄像头安装座分别安装在所述第一表面上，所述雷达安装柱用于安装所述雷达模块，所述摄像头安装座用于安装所述摄像头模块；所述多个机械手夹取孔设置在所述第一侧板和所述第二侧板背离所述背板的表面上，所述机械手夹取孔中安装有磁铁，所述多个
金属立柱和所述多个机械手夹取孔一一对应；所述第一侧板背离所述第二侧板的表面上设置有所述第一定位槽以及沿所述z向设置的所述第一摄像头插头和所述第一雷达转接头，所述第二侧板背离所述第一侧板的表面上设置有所述第二定位槽以及沿所述z向设置的所述第二摄像头插头和所述第二雷达转接头，其中，所述第一定位槽和所述第二定位槽的位置对应，所述第一摄像头插头和所述第二摄像头插头的位置对应，所述第一雷达转接头和所述第二雷达转接头的位置对应。
13.在一种可能的实现方式中，所述三维高精度转台包括转台底座、z向升降机、z向升降台、方位转台、方位转台驱动电机、俯仰转台和俯仰转台驱动电机；所述z向升降台通过所述z向升降机安装在所述转台底座上，所述z向升降台在所述z向升降机的驱动下沿所述z向运动；所述方位转台安装于所述z向升降台上(所述方位转台驱动电机安装在所述....)，所述方位转台在所述方位转台驱动电机的驱动下进行方位转动，所述俯仰转台安装在所述方位转台上，所述俯仰转台在所述俯仰驱动电机的驱动下进行俯仰转动。
14.在一种可能的实现方式中，所述俯仰转台上安装有第一移动插头、第二移动插头、第一夹紧定位块、第二夹紧定位块二、第一夹紧定位块驱动电机和第二夹紧定位块驱动电机；所述第一移动插头安装在所述第一夹紧定位块上，所述第一夹紧定位块上设有第一突起，所述第一突起的形状与所述第一定位槽的形状匹配；所述第二移动插头安装在所述第二夹紧定位块上，所述第二夹紧定位块上设有第二突起，所述第二突起的形状与所述第二定位槽的形状匹配；所述第一移动插头上沿所述z向安装有第一摄像头接插件和第一雷达接插件，所述第一夹紧定位块驱动电机用于驱动所述第一夹紧定位块沿所述y向运动，直至所述第一摄像头插头与所述第一摄像头接插件连接且所述第一雷达转接头与所述第一雷达接插件连接；所述第二移动插头上沿所述z向安装有第二摄像头接插件和第二雷达接插件；所述第二夹紧定位块驱动电机用于驱动所述第二夹紧定位块沿所述y向运动，直至所述第二摄像头插头与所述第二摄像头接插件连接且所述第二雷达转接头与所述第二雷达接插件连接。
15.在一种可能的实现方式中，所述主控制器用于控制所述模块装卸机构将第一标准工装安装至所述三维高精度转台，所述第一标准工装包括第一雷达模块和第一摄像头模块，所述至少一个标准工装包括所述第一标准工装；所述主控制器用于向所述雷达目标模拟控制器发送第一雷达测试用例，所述第一雷达测试用例包括共有特性和所述共有特性对应于第一目标的第一特性值之间的对应关系以及第一独有特性和所述第一独有特性对应于所述第一目标的第二特性值之间的对应关系，其中，所述共有特性包括所述第一雷达模块和所述第一摄像头模块所共有的特性，所述第一独有特性包括所述第一雷达模块所独有的特性；向所述摄像头投屏控制器发送第一摄像头测试用例，所述第一摄像头测试用例包括所述共有特性和所述第一特性值之间的对应关系以及第二独有特性和所述第二独有特性对应于所述第一目标的第三特性值之间的对应关系，其中，所述第二独有特性包括所述第一摄像头模块所独有的特性，所述第一特性值、所述第二特性值和所述第三特性值在时间上同步；所述雷达目标模拟控制器用于基于所述第一雷达测试用例，控制所述天线阵列模拟所述第一目标的回波信号；所述摄像头投屏控制器用于基于所述第一摄像头测试用例，控制所述投影机在所述透波幕布上模拟所述第一目标的图像；所述待测工装用于基于所述第一目标的回波信号和所述第一目标的图像，进行目标检测性能的测试。
16.在一种可能的实现方式中，所述主控制器用于控制所述模块装卸机构将第二标准工装安装至所述三维高精度转台，所述第二标准工装仅包括第二雷达模块，所述至少一个标准工装包括所述第二标准工装；所述主控制器用于向所述雷达目标模拟控制器发送第二雷达测试用例，所述第二雷达测试用例包括第二目标对于所述第二雷达模块的至少一种特性和所述至少一种特性中的每种特性的特性值；所述雷达目标模拟控制器用于基于所述第二雷达测试用例，通过所述雷达目标模拟器天线阵列模拟第二目标的回波信号；所述第二标准工装用于基于所述第二目标的回波信号，进行目标检测性能的测试。
17.在一种可能的实现方式中，所述仪器控制区的所述仪器控制柜上还设置有频谱仪，所述暗室测试区还包括频谱仪接收天线；所述频谱仪接收天线安装在中央射频天线上方或下方的第一位置处，所述中央射频天线为所述多个射频天线中位于中央位置处的射频天线，所述第一位置与所述中央射频天线之间的距离小于预设距离阈值，所述频谱仪接收天线正对所述安装背板的安装中心；所述频谱仪接收天线用于接收所述第二雷达模块发射的射频信号；并向所述频谱仪发送所述射频信号；所述频谱仪用于基于所述射频信号对所述第二雷达模块进行射频发射性能的测试。
18.在一种可能的实现方式中，所述主控制器用于控制所述模块装卸机构将所述物料底盘中的第三标准工装安装至所述三维高精度转台，所述第三标准工装仅包括第二摄像头模块，所述至少一个标准工装包括所述第三标准工装；所述主控制器用于控制所述摄像头投屏控制器通过所述投影机在所述透波幕布上投出棋盘图；所述第三标准工装用于基于所述棋盘图，进行标定性能和解析力性能的测试。
19.在一种可能的实现方式中，所述主控制器还用于向所述摄像头投屏控制器发送第二摄像头测试用例，所述第二摄像头测试用例包括第三目标对于所述第二摄像头模块的至少一种特性和所述至少一种特性中的每种特性的特性值；所述摄像头投屏控制器还用于基于所述第二摄像头测试用例，通过所述投影机在所述透波幕布上模拟所述第三目标的图像；所述第三标准工装还用于基于所述第三目标的图像，进行目标检测性能的测试。
附图说明
20.图1提供了本技术实施例的radar camera自动化联合测试系统的示意图；
21.图2提供了本技术实施例的radar camera自动化联合测试系统的局部示意图；
22.图3提供了本技术实施例的radar camera自动化联合测试系统的另一局部示意图；
23.图4提供了本技术实施例的自动装卸系统a的示意图；
24.图5提供了本技术实施例的自动装卸系统a的另一示意图；
25.图6提供了本技术实施例的自动装卸系统a的局部示意图；
26.图7提供了本技术实施例的标准工装的示意图；
27.图8提供了本技术实施例的标准工装的另一示意图；
28.图9提供了本技术实施例的radar camera目标模拟空间在xy平面的投影的示意图；
29.图10提供了本技术实施例的radar camera目标模拟空间在yz平面的投影的示意图；
30.图11提供了本技术实施例的物料底盘上的标准工装的排列示意图；
31.图12提供了radar camera自动化联合性能测试方法的示意性流程图。
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
33.图1示出了本技术实施例提供的雷达和摄像头自动化联合性能测试系统的示意性结构图，如图1所示，该雷达和摄像头自动化联合性能测试系统可以包括暗室测试区1、模块装卸区2、仪器控制区3三大部分。
34.参考图1至图3，暗室测试区1可以包括camera投影机101、三维高精度转台102、透波幕布103、暗室屏蔽壳(即第二壳体)104、吸波材料105、radar目标模拟器天线阵列106、频谱仪接收天线107、radar目标模拟器天线阵列106中间的中央射频天线108和透波幕布升降器109。模块装卸区2可以包括外壳体(即第一壳体)201、暗室屏蔽门202和模块装卸机构203。仪器控制区3可以包括仪器控制柜301、频谱仪302、camera投屏控制器303、radar目标模拟控制器304和主控制器305。
35.参考图1至图3，暗室测试区1的六个面均铺设有吸波材料105；radar目标模拟器天线阵列106和频谱仪接收天线107布置在暗室测试区1的后墙上，radar目标模拟器天线阵列106呈空间球面弧形的布置；三维高精度转台102安装在靠近模块装卸区2一侧，且正对暗室屏蔽门204；三维高精度转台102安装在暗室测试区1宽度的中间位置，具有俯仰转动、方位转动、垂直升降三个运动自由度；camera投影机101、三维高精度转台102、透波屏风103、radar目标模拟器天线阵列106和频谱仪接收天线107均处于暗室测试区1的中轴线上；中央射频天线108正对转台背板的安装中心；频谱仪接收天线107安装于中央射频天线108的偏上或者偏下的位置，且频谱仪接收天线107正对转台背板的安装中心；透波幕布升降器109安装于暗室测试区1的radar目标模拟器天线阵列106的正上方中，透波幕布103可由透波幕布升降器109带动实现升降；camera投影机101安装在暗室测试区1的三维高精度转台102的正上方，且camera投影机101可由camera投屏控制器303导入相关的图像测试用例，并投屏到透波幕布103上进行显示；透波幕布103采用了对radar的电磁波低吸收率的材料，防止对radar目标模拟器天线阵列106发出的模拟目标的能量的吸收。
36.参考图4至图6，三维高精度转台102由转台底座10201、z向升降机10202、z向升降台10203、方位转台10204、俯仰转台10205、夹紧定位块一(即第一夹紧定位块)10206、夹紧定位块二(即第二夹紧定位块)10207、移动插头一(即第一移动插头)10208、移动插头二(即第二移动插头)10209、俯仰驱动电机10210、夹紧定位块一驱动电机(即第一夹紧定位块驱动电机)10211、夹紧定位块二驱动电机(即第二夹紧定位块驱动电机)10212等组成；z向升降台10203通过z向升降机10202安装在转台底座10201上，z向升降台10203可在z向升降机10202的驱动下沿z向上下运动，用于天线阵列零点在z向的对准；方位转台10204安装于z向升降台10203上，方位转台10204在方位驱动电机(图中未示出，例如可以集成在方位转台10204中)的驱动下进行方位转动，俯仰转台10205安装在方位转台10204上，俯仰转台10205在俯仰驱动电机10210的驱动下进行俯仰运动。
37.参考图4和图5，模块装卸机构203由主支架20301、带有待测模块的标准工装20302、x向双滑轨20303、x向移动滑台20304、x向驱动电机20305、机械臂20306、机械手
20307、y向驱动电机20308、y向移动滑台20309、y轴转动驱动电机20310、y向滑轨20311、z向驱动电机20312、z向滑轨20313、y向转动块20314等组成。
38.其中，多个标准工装20302放置在主支架20301底部的底盘上，按照阵列排布，两个x向双滑轨20303均带有齿条，两个x向双滑轨20303分别安装在主支架20301上部，x向移动滑台20304横跨安装在两个x向双滑轨20303上，x向移动滑台20304可以沿两个x向双滑轨20303进行x向移动，两个x向驱动电机20305分别安装在x向移动滑台20304的两侧，两个x向驱动电机20305通过齿轮驱动x向移动滑台20304沿两个x向双滑轨20303进行x向移动；y向滑轨20311带有齿条，y向滑轨20311安装在x向移动滑台20304上，y向移动滑台20309安装在y向滑轨20311上并通过齿轮齿条机构进行动力传递，y向驱动电机20308安装在y向移动滑台20309上，y向驱动电机20308通过齿轮驱动y向移动滑台20309沿y向滑轨20311进行y向运动；y向转动块20314铰接安装在y向移动滑台20309上，y轴转动驱动电机20310安装在y向转动块20314上，主控制器305控制y轴转动驱动电机20310转动实现y向转动块20314的y向转动，z向驱动电机20312安装在y向转动块20314的凸缘上，z向滑轨20313安装在y向转动块20314上，机械臂20306套接安装在z向滑轨20313上，机械臂20306外侧有齿条，z向驱动电机20312驱动机械臂20306进行往复运动；机械手20307安装在机械臂的末端，机械手20307上安装有4个金属立柱。
39.可选地，每个标准工装20302上可以单独安装radar或单独安装camera，也可以同时安装radar和camera，本技术实施例对此不作限定。
40.参见图7和图8，标准工装20302由4个机械手夹取孔2030201、v形定位槽一(即第一定位槽)2030202、v形定位槽二(即第二定位槽)2030203、摄像头插头一(即第一摄像头插头)2030204、摄像头插头二(即第二摄像头插头)2030205、雷达转接头一(即第一雷达转接头)2030206、雷达转接头二(即第二雷达转接头)2030207、凹槽形状的工装基座2030208、雷达安装柱2030209、摄像头安装座2030210组成；每个机械手夹取孔2030201中分别安装4个磁铁。
41.参见图6至图8，移动插头一10208和移动插头二10209上沿z向安装有camera的接插件和radar的接插件，移动插头一10208安装在夹紧定位块一10206上，移动插头二10209安装在夹紧定位块二10207上；主控制器305控制夹紧定位块一驱动电机10211驱动夹紧定位块一10206沿y向运动，可分别将摄像头插头一2030204和雷达转接头一2030206分别与夹紧定位块一10206的camera的接插件和radar的接插件连接；主控制器305控制夹紧定位块二驱动电机10212驱动夹紧定位块二10207沿y向运动，可分别将摄像头插头二2030205和雷达转接头二2030207分别与夹紧定位块二10207的camera的接插件和radar的接插件连接；待测camera和待测radar可在标准工装20302沿z向上下安装。
42.在一种可能的实现方式中，模块装卸区2的模块装卸机构203和暗室测试区1中三维高精度转台102共同组成自动装卸系统a。
43.例如，主控制器305的上位机控制模块装卸区2的机械手20307沿着一定的运动轨迹将标准工装20302装到暗室测试区1的俯仰转台10205上。
44.需要说明的是，工装的标准化的目的在于方便机械手夹取，统一长宽高的外形尺寸便于按照一定顺序规整地排列在模块装卸机构203的物料底盘上。
45.在一种可能的实现方式中，工装的标准化可以体现在以下几点：
46.(1)模块装卸机构203的物料底盘的内部长度为l1，宽度为w1，标准工装20302的工装基座2030208外部长度为l2，宽度为w2，以上关系需满足：l1＝m*l2，w1＝n*w2(n与m为整数)以确保可以整齐的排列占用底部空间，满足自动化装卸；
47.(2)v形定位槽一2030202与v形定位槽二2030203尺寸相同且对称，v形定位槽一2030202与夹紧定位块一10206形状匹配，v形定位槽一2030202与夹紧定位块一10206形状匹配；
48.(3)每个工装的4个机械手夹取孔2030201的直径和深度均保持相同。
49.在一种可能的实现方式中，仪器控制区3的camera投屏控制器303、radar目标模拟控制器304和主控制器305，以及暗室测试区1的camera投影机101、三维高精度转台102、透波幕布103、radar目标模拟器天线阵列106共同组成目标模拟系统b。
50.在一种可能的实现方式中，参见图9和图10，天线阵列106为空间球面弧形，天线阵列106的在xy平面的投影为弧形c3b3，在yz平面的投影为弧形d3e3，以保证天线阵列106中的每个射频天线都能对准radar中心o1；天线阵列106的球心为三维高精度转台102背板的中心o1。透波幕布103在xy平面的投影为线段c1b1，在yz平面的投影为线段d1e1。
51.需要说明的是，对于radar的目标来说，不同的目标以回波强度的不同进行模拟；对于camera的目标来说，不同的目标以实物图像的不同进行模拟。
52.当仅对radar进行目标检测性能测试时，radar的目标可以位于第一目标模拟空间内，该第一目标模拟空间在xy平面上的投影为扇形o1b2c2，在zy平面上的投影为扇形o1d2e2。其中，o1为转台102的中心，a2为天线阵列106在法线上最远可模拟的距离点，b2和c2为天线阵列106在水平角度极限边界上最远可模拟的距离点，d2和e2为天线阵列106在俯仰角度极限边界上最远可模拟的距离点，a3为天线阵列106的中心点，其中，频谱仪接收天线107靠近安装在a3点沿z向的正下方；o1到a3的距离要满足待测radar的远场距离，以保证真值目标可以在radar的近场和远场。
53.当仅对camera进行目标检测性能测试时，camera的目标可以位于第二目标模拟空间内，该第二目标模拟空间在xy平面上的投影为区域 ∞-b
1-c
1- ∞(即z1b1c1z2)，在zy平面上的投影为区域 ∞-d
1-e
1- ∞(即z3d1e1z4)。其中，a1是透波幕布103的中心点，b1、c1、d1和e1均为透波幕布103的边界，θ1为透波幕布103和rts天线阵列106最大可模拟目标的水平角度，θ2为透波幕布103和rts天线阵列106最大可模拟目标的俯仰角度， ∞表示camera测试的投屏真值目标模拟的最远距离为正无穷。
54.当对radar camera进行目标检测性能测试时，目标可以位于第一目标模拟空间和第二模拟空间的重叠部分。
55.上面介绍了本技术实施例提供的radar和camera自动化联合性能测试系统，下面将介绍本技术实施例提供的radar和camera自动化装配方法。
56.需要说明的是，该自动化装配方法可以应用于上述自动化联合性能测试系统，该联合测试方法可以包括以下步骤401～步骤412。
57.步骤401，将各种不同的待测的单独camera、单独radar、radar加camera的模块安装在各个标准化工装上。
58.步骤402，将上述多个安装有不同待测模块的标准化工装按一定顺序按编号排列到物料底盘上。
59.例如，图11示出了物料底盘上的标准工装的示意图，物料底盘上包括工装1～工装6，其中，工装1安装有标准radar，工装2安装有标准camera，工装3安装有标准radar加camera，工装4安装有radar 1，工装5安装有camera 1，工装6安装有radar 1加camera 1，工装7安装有radar 2，工装8安装有camera 2，工装9安装有radar 2加camera 2，工装10安装有radar 1加camera 2，工装11安装有radar 2加camera 1。
60.步骤403，在主控制器的上位机列表中输入每个工装在物料底盘的坐标、radar和camera各自的型号、数量、指标列表、用例列表。
61.例如：上位机列表可以如下表一所示。
62.表一
[0063][0064]
例如：指标列表中的指标可以包括距离、速度、分辨率等。
[0065]
步骤404，读取转台的工装中心o1在工装位置三维坐标系o2中的坐标(x
t
、y
t
、z
t
)。
[0066]
步骤405，系统检测各个运动部件的通讯诊断是否正常，正常后进行步骤406，否则告警，告警后停止测试进程。
[0067]
上述步骤401～步骤405为系统准备阶段。
[0068]
步骤406，主控制器的上位机读取上位机列表中工装序号为1(即工装1)的工装中心在坐标系o2的位置(x1,y1)后，并控制模块装卸结构的机械手移动至(x1,y1)处。
[0069]
步骤407，上位机控制机械手向下(z向)运动至工装磁铁的高度z1处，并将四个金属立柱插入工装1的四个孔中，里面的磁铁吸住立柱。
[0070]
需要说明的是，若机械手z向位移未能向下运动到z1处(如孔没对准下不去)，则重新核对(x1,y1)后，再尝试吸取工装1；若吸取成功，则进行步骤408，否则告警。
[0071]
步骤408，机械手上的压力传感器感受到工装1的重力后，触发机械手的下一步z向抬升的动作，然后分别执行绕y轴的转动动作，y轴的移动动作，使所夹取的工装1的y坐标与转台的y坐标相同(即y
t
)，即工装1正对转台，这时工装1的工装中心o3的坐标为(xg,y
t
,zg)，
该坐标为工装1的预安装位置坐标，这时屏蔽门打开。
[0072]
步骤409，工装1到达预安装位置坐标后，触发转台中心在z向升降至坐标zg，然后转台绕自身z轴(方位轴)向后旋转180度，从而面向待安装的工装1，此时转台的工装中心o1的坐标为(x
t
,y
t
,zg)，该坐标为转台中心的预安装位置坐标。
[0073]
步骤410，转台中心到达其预安装位置坐标后，触发机械手沿向前(x向)推进，从而将工装1的工装中心o3推进至(x
t
,y
t
,zg)，这时工装1的工装中心与转台中心完全重合。
[0074]
步骤411，主控制器触发转台标准夹具两侧的自夹紧定位块向中心夹紧，从而完成定位及自动上电，然后机械手沿x轴向后退至一定距离，这时屏蔽门关闭。
[0075]
步骤412，主控制器导入测试用例，开始自动化性能测试。
[0076]
上述步骤406～步骤412为模块自动安装阶段。
[0077]
上面介绍了本技术实施例提供的radar和camera自动化装配方法，下面将结合图12介绍本技术实施例提供的radar和camera自动化联合性能测试方法。
[0078]
需要说明的是，该自动化联合性能测试方法可以应用于上述自动化联合性能测试系统，如图12所示，该自动化联合性能测试方法可以包括以下步骤501～步骤534。
[0079]
步骤501，基于标准radar进行标定和校准。
[0080]
例如：采用标准radar对天线阵列的距离模拟、速度模拟等关键特性模拟进行标定和校准。
[0081]
又例如：采用标准radar对天线阵列的rcs模拟在无透波幕布下进行校准，得到测量值rcs1，并采用标准radar对天线阵列的rcs模拟在有透波幕布下进行校准，得到测量值rcs1-rcs2，rcs2为透波幕布在radar测量下的环回插损，在radar camera联合测试时需要补偿该rcs2。
[0082]
步骤502，基于标准camera进行标定和校准。
[0083]
例如：采用标准camera对不同投屏目标图像的距离、速度、角度等参数进行标定。
[0084]
步骤503，基于标准黄金模块进行标定和校准。
[0085]
例如：采用标准r c模块对由r c目标模拟系统联合输出的目标进行s形跟踪测试，查看标准r模块的检测轨迹是否与标准c模块的检测轨迹一致，若一直则说明r c目标模拟系统的模拟一致性较好。
[0086]
下面将通过以下步骤504～步骤515对一个单radar模块的性能测试过程进行介绍。
[0087]
步骤504，模块装卸机构从物料区夹取待测radar到转台上。
[0088]
步骤505，转台自动夹紧待测模块，同步完成自动上电和接通数据链路。
[0089]
步骤506，主控制器控制并从用例库中调用单radar的测试用例。
[0090]
步骤507，主控制器控制打开频谱仪，并通过频谱仪的接收天线接收radar发射的射频信号。
[0091]
步骤508，频谱仪基于射频信号进行射频发射测试，如eirp、波形、占空比、obw测试等。
[0092]
步骤509，主控制器控制关闭频谱仪，并打开radar目标模拟控制器。
[0093]
步骤510，主控制器向radar目标模拟控制器发送单radar的测试用例，单radar的测试用例包括点目标的测试用例和体目标的测试用例。
[0094]
步骤511，radar目标模拟控制器基于点目标的测试用例，通过天线阵列模拟点目标。
[0095]
步骤512，待测radar基于点目标，进行目标检测能力的性能测试。
[0096]
步骤513，radar目标模拟控制器基于体目标的测试用例，通过天线阵列模拟体目标。
[0097]
步骤514，待测radar基于体目标，进行跟踪识别能力的性能测试。
[0098]
在一种可能的实现方式中，以主控制器上位机中定义影响radar目标的关键因子(即radar关键特性)包括目标数量、运动中心位置、运动轨迹、形状、体积、材料、rcs等为例，主控制器上位机可以向radar目标模拟控制器发送radar测试用例，该radar测试用例中可以包括radar关键特性和radar关键特性的特性值。相应地，radar投屏控制器自动分析radar测试用例中的上述radar关键特性；确定radar目标的一系列的运动中心轨迹位置，将连续的运动轨迹进行最小单元量化，成为一系列连续的轨迹点；将radar目标的形状、材料和体积转化为radar目标相对radar在各个朝向的雷达横截面(radar cross section，rcs)特性(如反射点的数量、相对位置、各点的rcs值、距离)；将radar目标rcs反射特性合入到轨迹点上；按照如图9和图10所示的投影方向t
n-o，将radar目标rcs的反射特性投影到相对应的不同射频天线上；不同射频天线对各个radar目标的不同反射点的位置、rcs进行模拟仿真。
[0099]
步骤515，测试完毕后，自动装卸装置将已测radar从转台取下，放回物料区。
[0100]
需要说明的是，当需要测试多个单radar模块的平均性能时，可以参考上述步骤504～步骤515，对每个单radar模块的性能进行测试，然后求取多个单radar模块的平均性能，为避免重复，此处不再赘述。
[0101]
下面将通过以下步骤516～步骤525对一个单camera模块的性能测试过程进行介绍。
[0102]
步骤516，模块装卸机构从物料区夹取待测camera到转台上。
[0103]
步骤517，转台自动夹紧待测模块，同步完成自动上电和接通数据链路。
[0104]
步骤518，主控制器控制从用例库中调用单camera的测试用例。
[0105]
步骤519，主控制器控制camera透波幕布降下来，并打开camera投屏控制器，且关闭频谱仪和radar目标模拟控制器。
[0106]
步骤520，camera投屏控制器通过投影机在透波幕布上投影棋盘图。
[0107]
步骤521，待测camera基于camera透波幕布投出的棋盘图等进行标定性能(包括畸变矫正、光心偏移矫正和进光量矫正)和解析力性能的测试。
[0108]
步骤522，主控制器向camera投屏控制器发送单camera的测试用例。
[0109]
步骤523，camera投屏控制器基于camera的测试用例，通过投影机在透波幕布上模拟目标的图像。
[0110]
在一种可能的实现方式中，以主控制器上位机中定义影响camera目标的关键因子(即camera关键特性)包括目标数量、运动中心位置、运动轨迹、形状、体积、颜色、纹理和光线为例，主控制器上位机可以向camera投屏控制器发送camera测试用例，该camera测试用例中可以包括camera关键特性和camera关键特性的特性值。相应地，camera投屏控制器自动分析camera测试用例中的上述camera关键特性；确定camera目标的一系列的运动中心轨
迹位置，将连续的运动轨迹进行最小单元量化，成为一系列连续的轨迹点；按照如图9和图10所示的投影方向t
n-o以及camera目标的轨迹，将camera目标的三维模型投影到透波幕布上。
[0111]
步骤524，待测camera基于投影机投屏在透波幕布上投影的目标的图像，进行目标检测性能的测试。
[0112]
步骤525，测试完毕后，自动装卸装置将已测camera从转台取下，放回物料区。
[0113]
需要说明的是，当需要测试多个单camera模块的平均性能时，可以参考上述步骤516～步骤525，对每个单camera模块的性能进行测试，然后求取多个单camera模块的平均性能，为避免重复，此处不再赘述。
[0114]
下面将通过以下步骤526～步骤536对一个radar camera模块的联合性能测试过程进行介绍。
[0115]
步骤526，模块装卸机构从物料区夹取待测radar camera到转台上。
[0116]
可选地，该radar camera中的radar可以为通过步骤504～步骤515对多个单radar测试后得到的性能最好的radar，类似地，该radar camera中的camera可以为通过步骤516～步骤525对多个单camera测试后得到的性能最好的camera。
[0117]
步骤527，转台自动夹紧待测radar camera，同步完成自动上电和接通数据链路。
[0118]
步骤528，主控制器控制camera透波幕布降下来。
[0119]
步骤529，主控制器控制从用例库中调用针对radar camera的测试用例，radar camera的测试用例包括camera测试用例和radar测试用例，radar测试用例包括共有特性和共有特性对应于radar camera目标的第一特性值之间的对应关系以及第一独有特性和第一独有特性对应于该radar camera目标的第二特性值之间的对应关系，其中，共有特性包括radar和camera所共有的至少一种特性，第一独有特性包括radar所独有的至少一种特性，camera测试用例包括共有特性和第一特性值之间的对应关系以及第二独有特性和第二独有特性对应于该radar camera目标的第三特性值之间的对应关系，其中，第二独有特性包括camera所独有的至少一种特性，第一特性值、第二特性值和第三特性值在时间上同步。
[0120]
可选地，该主控制器上位机可以通过多种方式获取该用例库，本技术实施例对此不作限定。
[0121]
在一种可能的实现方式中，该主控制器上位机中可以预先配置该用例库。
[0122]
在另一种可能的实现方式中，该主控制器上位机中可以预先配置一个基础用例库，并通过标准黄金模块基于测试用例特性库在多种的典型场景中采集真实目标的检测数据，并基于该检测数据对该基础用例库进行扩充，得到步骤527中的用例库，其中，标准黄金模块包括标准的radar模块和标准的camera模块。
[0123]
例如：标准黄金模块在多种典型场景中采集的不同真实目标的检测数据，所述检测数据包括radar检测得到每个真实目标对应的共同特性和其对应的特性值1以及第一独有特性和其对应的特性值2，以及camera检测得到的该每个真实目标对应的共有特性和其对应的特性值1'以及第二独有特性和其对应的特性值3；基于时序对特性值1和特性值1'进行同步回看；基于同一时刻下特性值1和特性值1'的对应关系，对特性值1和特性值1'取平滑，得到该时刻下共有特性对应的最终特性值1”；并将共有特性和其对应的最终特性值1”、第一独有特性和其对应的特性值2以及第二独有特性和其对应的特性值3同步灌入主控制
器。
[0124]
可选地，可以采用标准黄金模块对主控制器上位机中存储的radar camera的测试用例进行标定和校准。
[0125]
在一种可能的实现方式中，以用例库中目标1的radar测试用例1和camera测试用例1的标定和校准为例，主控制器上位机向radar目标模拟控制器发送该radar测试用例1，该radar测试用例1中包括共有特性和其对应的特性值1以及第一独有特性和其对应的特性值2；并向camera投屏控制器发送该camera测试用例1，该camera测试用例1中包括共有特性和其对应的特性值1以及第二独有特性和其对应的特性值3；radar目标模拟控制器基于该radar测试用例1控制radar目标模拟器天线阵列模拟目标1的回波信号；camera投屏控制器基于该camera测试用例1控制投影机在透波幕布上模拟目标1的图像。
[0126]
相应地，标准黄金模块基于目标1的回波信号和目标1的图像，进行目标检测，得到检测数据，该检测数据包括检测得到的共有特性对应的特性值4、第一独有特性对应的特性值5和第二独有特性对应的特性5；将该检测数据上报给主控制器上位机。
[0127]
相应地，主控制器上位机基于该检测数据，对用例库中目标1的radar测试用例1和camera测试用例1进行标定和校准。
[0128]
步骤530，主控制器控制camera投屏控制器和radar目标模拟控制器进行同步。
[0129]
步骤531，主控制器向radar目标模拟控制器发送radar测试用例。
[0130]
步骤532，主控制器向camera投屏控制器送camera测试用例。
[0131]
步骤533，radar目标模拟控制器基于radar测试用例通过天线阵列模拟第一目标。
[0132]
步骤534，camera投屏控制器基于camera测试用例，通过投影机在透波幕布上透出投出第一目标的图像。
[0133]
步骤535，radar camera基于第一目标进行radar camera进行目标检测性能的测试。
[0134]
例如：如图9和图10所示，t1、t2、t3、t4等为模拟动态目标的一系列几何中心位置，当每个相邻位置tn之间的间隔很小时(要求至少小于待测模块的帧率)，则目标模拟的过程对于待测模块为连续动态目标模拟。其中，箭头的方向即目标的空间运动方向，由空间运动方向角α定义，α包括俯仰角θ、横滚角y和航向角ψ组合而成。
[0135]
在一种可能的实现方式中，主控制器上位机调用测试用例特性库，测试用例特性库中定义了r c目标的所有特性，包括目标的数量、运动轨迹、速度、体积、形状、颜色、材料等。其中，目标的数量、运动轨迹、速度、体积和形状为影响既影响radar目标也影响camera目标的共同因子(即共有特性)，材料为仅影响radar目标的关键因子(即第一独有特性)颜色为仅影响camera目标的关键因子(即第二独有特性)；向radar目标模拟控制器发送radar测试用例，该radar测试用例包括共有特性和该共有特性的特性值以及第一独有特性和该第一独有特性的特性值；向camera投屏控制器发送camera测试用例，该camera测试用例包括共有特性和该共有特性的特性值以及第二独有特性和该第二独有特性的特性值；并控制radar目标模拟控制器和camera投屏控制器进行时间同步。相应地，radar目标模拟控制器基于该radar测试用例通过radar目标模拟器天线阵列模拟该radar camera目标的回波信号；该camera投屏控制器基于该camera测试用例控制投影仪在透波幕布上模拟该radar camera目标的图像。
[0136]
步骤536，测试完毕后，自动装卸装置将已测radar camera从转台取下，放回物料区。
[0137]
需要说明的是，当需要测试多个radar camera模块的平均性能测试时，可以参考上述步骤526～步骤536，对每个radar camera模块的联合性能进行测试，然后求取多个radar camera模块的平均性能，为避免重复，此处不再赘述。
[0138]
应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0139]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0140]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0141]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0142]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0143]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0144]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0145]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。