一種機頂盒自動測試方法
【專利摘要】一種機頂盒自動測試方法，包括：預(yù)設(shè)圖像樣本的特征向量和設(shè)定匹配閾值；預(yù)先編寫好的R測試腳本程序傳輸給FPGA機頂盒控制器模塊；FPGA機頂盒控制器模塊啟動腳本語言解析子模塊解析R測試腳本程序；將解析后的測試程序傳送給信號發(fā)射子模塊；信號發(fā)射子模塊發(fā)送紅外信號控制待測機頂盒進(jìn)行對應(yīng)操作；FPGA機頂盒控制器模塊控制視頻采集設(shè)備采集視頻圖像，并標(biāo)記一幀圖像，并接收圖像；FPGA機頂盒控制器模塊將標(biāo)記的一幀圖像傳輸給信號轉(zhuǎn)換子模塊；FPGA機頂盒控制器模塊啟動圖像處理子模塊進(jìn)行圖像匹配；判斷圖像匹配度是否大于設(shè)定的閾值，是則不做任何處理結(jié)束，否則將啟動監(jiān)控預(yù)警設(shè)備報警后結(jié)束。本發(fā)明避免了不必要的人力資源浪費。
【專利說明】一種機頂盒自動測試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種機頂盒測試方法。特別是涉及一種能夠自動對機頂盒進(jìn)行窮舉測 試的機頂盒自動測試方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 自動化測試是把人為驅(qū)動的測試行為轉(zhuǎn)化為機器執(zhí)行的一種過程，自動化測試可 以使用簡單的腳本，進(jìn)行大量的重復(fù)性工作，克服了人眼長時間疲勞、疏忽等忽略的測試問 題。對于所涉及的機頂盒自動測試系統(tǒng)，能夠自動對機頂盒進(jìn)行窮舉測試，無需測試人員長 時間重復(fù)地控制遙控器對機頂盒進(jìn)行各種功能測試，測試功能具體可包括機頂盒長時間工 作后對其性能的影響、機頂盒接收前端碼流解析數(shù)據(jù)的可靠性、正常工作時長等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠自動對機頂盒進(jìn)行窮舉測試，無需 測試人員長時間重復(fù)地控制遙控器對機頂盒進(jìn)行各種功能測試的機頂盒自動測試方法。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種機頂盒自動測試方法，是由基于FPGA的機頂盒 控制器模塊和與FPGA機頂盒控制器模塊相連的視頻采集設(shè)備，與FPGA機頂盒控制器模塊 無線連接的機頂盒設(shè)備，與機頂盒設(shè)備通過AV或HDMI傳輸線相連的電視機，以及與FPGA 機頂盒控制器模塊通過網(wǎng)絡(luò)相連的監(jiān)控預(yù)警設(shè)備構(gòu)成的機頂盒自動測試系統(tǒng)，包括如下步 驟：
[0005] 1)FPGA機頂盒控制器模塊初始化，包括：預(yù)設(shè)圖像樣本的特征向量和設(shè)定匹配閾 值；
[0006] 2)用戶將根據(jù)所要測試的內(nèi)容預(yù)先編寫好的R測試腳本程序，通過USB接口傳輸 給FPGA機頂盒控制器模塊；
[0007] 3)FPGA機頂盒控制器模塊啟動腳本語言解析子模塊解析R測試腳本程序；
[0008] 4)腳本語言解析子模塊將解析后的測試程序傳送給信號發(fā)射子模塊；
[0009] 5)信號發(fā)射子模塊接收傳送過來的測試命令，并根據(jù)所述測試命令模擬紅外遙控 器設(shè)備上對應(yīng)的功能按鍵，發(fā)送紅外信號控制待測機頂盒進(jìn)行對應(yīng)操作；
[0010] 6)FPGA機頂盒控制器模塊控制視頻采集設(shè)備采集視頻圖像，并標(biāo)記一幀圖像；
[0011] 7)FPGA機頂盒控制器模塊接收視頻采集設(shè)備標(biāo)記的一幀圖像；
[0012] 8)FPGA機頂盒控制器模塊將所述標(biāo)記的一幀圖像傳輸給信號轉(zhuǎn)換子模塊；
[0013] 9)FPGA機頂盒控制器模塊啟動圖像處理子模塊進(jìn)行圖像匹配；
[0014] 10)判斷圖像匹配度是否大于設(shè)定的閾值，是則不做任何處理結(jié)束，否則將啟動監(jiān) 控預(yù)警設(shè)備報警后結(jié)束。
[0015] 所述FPGA機頂盒控制器模塊包括腳本語言解析子模塊、信號發(fā)射子模塊、信號轉(zhuǎn) 換子模塊、圖像轉(zhuǎn)換子模塊，所述監(jiān)控預(yù)警設(shè)備包括實時監(jiān)控采集圖像的顯示設(shè)備和報警 設(shè)備。
[0016] 步驟5)中在信號發(fā)射子模塊工作時每發(fā)送一個命令會返回一個中斷信號，F(xiàn)PGA 機頂盒控制器模塊開啟線程時刻監(jiān)聽所述的中斷信號。
[0017] 步驟6)中所述的視頻采集設(shè)備是在FPGA機頂盒控制器模塊監(jiān)聽到中斷信號后進(jìn) 行電視屏幕的實時圖像采集并標(biāo)記一幀圖像。
[0018] 步驟7)中FPGA機頂盒控制器模塊接收視頻圖像采集模塊標(biāo)記的一幀圖像是通過 USB數(shù)據(jù)線傳輸?shù)摹?br> [0019] 步驟8)中在FPGA機頂盒控制器模塊監(jiān)聽到中斷信號后，機頂盒控制器模塊通過 HDMI接口傳輸將標(biāo)記的一幀圖像傳輸給信號轉(zhuǎn)換子模塊，信號轉(zhuǎn)換子模塊將得到的RGB空 間圖像轉(zhuǎn)換成YUV4:2:2圖像，信號轉(zhuǎn)換模塊與互聯(lián)網(wǎng)連接，圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控顯示 器供用戶實時監(jiān)控。
[0020] 步驟9)中所述的圖像匹配包括如下步驟：
[0021] (1)將步驟7)中所標(biāo)記的一幀圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖；
[0022] (2)將灰度圖直方圖均衡化；
[0023] (3)進(jìn)行二維高斯濾波，對水平和垂直方向分別濾波去噪；
[0024] (4)通過簡化的大律法計算二值化閾值，并對圖像進(jìn)行二值化；
[0025] (5)對二值化后的圖像進(jìn)行分塊和歸一化處理；
[0026] (6)將由所有分塊的多維方向直方圖特征向量構(gòu)成特征向量矩陣，并乘以加權(quán)矩 陣，獲得圖像特征向量；
[0027] (7)計算步驟（6)得到的圖像特征向量與預(yù)設(shè)圖像樣本特征向量的歐氏距離作為 匹配度。
[0028] 步驟（5)包括：將圖像分塊，對每個分塊采用Canny算子計算梯度值大小和方向， 歸一化方向直方圖獲得每個分塊多維方向直方圖特征向量。
[0029] 步驟（5)在進(jìn)行歸一化方向直方圖時，要判斷當(dāng)前像素點是否是邊緣，若是邊緣 則根據(jù)當(dāng)前像素點的方向?qū)⑺诜謮K相應(yīng)位的計數(shù)加1。
[0030] 步驟10)中若小于閾值表明匹配失敗，當(dāng)前幀測試命令對應(yīng)的命令計數(shù)加1，并形 成測試報告。
[0031] 本發(fā)明的一種機頂盒自動測試方法，能夠自動對機頂盒進(jìn)行窮舉測試，無需測試 人員長時間重復(fù)地控制遙控器對機頂盒進(jìn)行各種功能測試。避免了不必要的人力資源浪 費；對于一些機頂盒物理性能、功能等的測試不需要測試人員的重復(fù)勞動；機頂盒按照一 定的協(xié)議響應(yīng)相應(yīng)的命令，具有高度的自動性；附加的圖像監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)τ趥鬏數(shù)亩嗝?體信息做出有效地檢測，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032] 圖1是機頂盒自動測試系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖；
[0033] 圖2是機頂盒自動測試系統(tǒng)特征提取流程圖；
[0034] 圖3是機頂盒自動測試系統(tǒng)圖像處理模塊圖像分塊方式圖。

【具體實施方式】
[0035] 下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的一種機頂盒自動測試方法做出詳細(xì)說明。
[0036] 本發(fā)明的一種機頂盒自動測試方法，是基于圖1所示的由FPGA機頂盒控制器模塊 1和與FPGA機頂盒控制器模塊1相連的視頻采集設(shè)備2,與FPGA機頂盒控制器模塊1無線 連接的機頂盒設(shè)備3,與機頂盒設(shè)備3通過AV或HDMI傳輸線相連的電視機4,以及與FPGA 機頂盒控制器模塊1通過網(wǎng)絡(luò)相連的監(jiān)控預(yù)警設(shè)備5構(gòu)成的機頂盒自動測試系統(tǒng)。所述 FPGA機頂盒控制器模塊包括腳本語言解析子模塊、信號發(fā)射子模塊、信號轉(zhuǎn)換子模塊、圖像 轉(zhuǎn)換子模塊。所述的FPGA機頂盒控制器模塊1還通過U盤8與電腦6及作用者7進(jìn)行通 信。所述監(jiān)控預(yù)警設(shè)備包括實時監(jiān)控采集圖像的顯示設(shè)備和報警設(shè)備。
[0037] 本發(fā)明的一種機頂盒自動測試方法，具體包括如下步驟：
[0038] 1)FPGA機頂盒控制器模塊初始化，包括：預(yù)設(shè)圖像樣本的特征向量和設(shè)定匹配閾 值；
[0039] 2)用戶將根據(jù)所要測試的內(nèi)容預(yù)先編寫好的R測試腳本程序，通過USB接口傳輸 給FPGA機頂盒控制器模塊；
[0040] 3)FPGA機頂盒控制器模塊啟動腳本語言解析子模塊解析R測試腳本程序；
[0041] 4)腳本語言解析子模塊將解析后的測試程序傳送給信號發(fā)射子模塊；
[0042] 腳本語言解析模塊用于解析滿足R語言規(guī)范的腳本文件，滿足R語言規(guī)范的腳本 是用來控制機頂盒測試系統(tǒng)工作的，其主要是對紅外遙控設(shè)備上的按鍵功能進(jìn)行定義，即 用s代表待機、t代表靜音、f?代表預(yù)告、u代表上、d代表下、1代表左、r代表右、〇代表確 認(rèn)、e代表退出、b代表返回、m代表菜單、h代表家庭、a代表全部、0-9代表數(shù)字鍵0-9、M代 表信息、U代表頻頁+、D代表頻頁一、P代表預(yù)訂、B代表廣播/電視、E代表編輯、S代表狀 態(tài)、A代表聲道、V代表視訊、0代表點播、T代表股票、X代表郵箱、N代表喜歡1、W代表喜 歡2、I代表音量一、C代表音量+、Z代表照相、L代表錄像。其中每一個標(biāo)識符代表實現(xiàn)一 種功能。R語言的關(guān)鍵字有：#、$、換行符，其中"#"表示設(shè)置操作間隔時間、換行符表示新 的一條命令開始、"$"表示整個腳本文件整體循環(huán)一次結(jié)束。R語言編寫的腳本是由一條或 多條命令組成的，命令之間由關(guān)鍵字換行符區(qū)分，每一行作為一條命令由翻譯器翻譯成機 器語言控制硬件運行；每一條命令語句包括一個或多個變量，每個變量之間由空格鍵加以 分隔。
[0043] 5)信號發(fā)射子模塊接收傳送過來的測試命令，并根據(jù)所述測試命令模擬紅外遙控 器設(shè)備上對應(yīng)的功能按鍵，發(fā)送紅外信號控制待測機頂盒進(jìn)行對應(yīng)操作，在信號發(fā)射子模 塊工作時每發(fā)送一個命令會返回一個中斷信號，F(xiàn)PGA機頂盒控制器模塊開啟線程時刻監(jiān)聽 所述的中斷信號；
[0044] 6)FPGA機頂盒控制器模塊控制視頻采集設(shè)備采集視頻圖像，并標(biāo)記一幀圖像，所 述的視頻采集設(shè)備是在FPGA機頂盒控制器模塊監(jiān)聽到中斷信號后進(jìn)行電視屏幕的實時圖 像采集并標(biāo)記一幀圖像；
[0045] 7)FPGA機頂盒控制器模塊接收視頻采集設(shè)備標(biāo)記的一幀圖像，F(xiàn)PGA機頂盒控制 器模塊接收視頻圖像采集模塊標(biāo)記的一幀圖像是通過USB數(shù)據(jù)線傳輸?shù)模?br> [0046] 8)FPGA機頂盒控制器模塊將所述標(biāo)記的一幀圖像傳輸給信號轉(zhuǎn)換子模塊，在FPGA機頂盒控制器模塊監(jiān)聽到中斷信號后，機頂盒控制器模塊通過HDMI接口傳輸將標(biāo) 記的一幀圖像傳輸給信號轉(zhuǎn)換子模塊，信號轉(zhuǎn)換子模塊將得到的RGB空間圖像轉(zhuǎn)換成 YUV4:2:2圖像，信號轉(zhuǎn)換模塊與互聯(lián)網(wǎng)連接，圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控顯示器供用戶實時 監(jiān)控；
[0047] 9)FPGA機頂盒控制器模塊啟動圖像處理子模塊進(jìn)行圖像匹配，所述的圖像匹配如 圖2所示，包括如下步驟：
[0048] (1)將步驟7)中所標(biāo)記的一幀圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖；
[0049] (2)將灰度圖直方圖均衡化；
[0050] (3)進(jìn)行二維高斯濾波，對水平和垂直方向分別濾波去噪；
[0051] (4)通過簡化的大律法計算二值化閾值，并對圖像進(jìn)行二值化；
[0052] (5)對二值化后的圖像進(jìn)行分塊和歸一化處理，包括：
[0053] 將圖像分塊，對每個分塊采用Canny算子計算梯度值大小和方向，歸一化方向直 方圖獲得每個分塊多維方向直方圖特征向量。在進(jìn)行歸一化方向直方圖時，要判斷當(dāng)前像 素點是否是邊緣，若是邊緣則根據(jù)當(dāng)前像素點的方向?qū)⑺诜謮K相應(yīng)位的計數(shù)加1。
[0054] 分塊方法實例：將經(jīng)過圖像預(yù)處理后的訓(xùn)練圖像A(大小為MXN像素點），以非 均勻方式分成3X3的子塊，具體分塊方式如圖3所示。分別記為AdAdAv......A9，其中

【權(quán)利要求】
1. 一種機頂盒自動測試方法，是由基于FPGA的機頂盒控制器模塊（1)和與FPGA機頂 盒控制器模塊（1)相連的視頻采集設(shè)備（2)，與FPGA機頂盒控制器模塊（1)無線連接的機 頂盒設(shè)備（3)，與機頂盒設(shè)備（3)通過AV或HDMI傳輸線相連的電視機（4)，以及與FPGA機 頂盒控制器模塊（1)通過網(wǎng)絡(luò)相連的監(jiān)控預(yù)警設(shè)備（5)構(gòu)成的機頂盒自動測試系統(tǒng)，其特 征在于，包括如下步驟： DFPGA機頂盒控制器模塊初始化，包括：預(yù)設(shè)圖像樣本的特征向量和設(shè)定匹配閾值； 2) 用戶將根據(jù)所要測試的內(nèi)容預(yù)先編寫好的R測試腳本程序，通過USB接口傳輸給 FPGA機頂盒控制器模塊； 3. FPGA機頂盒控制器模塊啟動腳本語言解析子模塊解析R測試腳本程序； 4) 腳本語言解析子模塊將解析后的測試程序傳送給信號發(fā)射子模塊； 5) 信號發(fā)射子模塊接收傳送過來的測試命令，并根據(jù)所述測試命令模擬紅外遙控器設(shè) 備上對應(yīng)的功能按鍵，發(fā)送紅外信號控制待測機頂盒進(jìn)行對應(yīng)操作； 6. FPGA機頂盒控制器模塊控制視頻采集設(shè)備采集視頻圖像，并標(biāo)記一幀圖像； 7. FPGA機頂盒控制器模塊接收視頻采集設(shè)備標(biāo)記的一幀圖像； 8. FPGA機頂盒控制器模塊將所述標(biāo)記的一幀圖像傳輸給信號轉(zhuǎn)換子模塊； 9. FPGA機頂盒控制器模塊啟動圖像處理子模塊進(jìn)行圖像匹配； 10) 判斷圖像匹配度是否大于設(shè)定的閾值，是則不做任何處理結(jié)束，否則將啟動監(jiān)控預(yù) 警設(shè)備報警后結(jié)束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機頂盒自動測試方法，其特征在于，所述FPGA機頂盒控 制器模塊包括腳本語言解析子模塊、信號發(fā)射子模塊、信號轉(zhuǎn)換子模塊、圖像轉(zhuǎn)換子模塊， 所述監(jiān)控預(yù)警設(shè)備包括實時監(jiān)控采集圖像的顯示設(shè)備和報警設(shè)備。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機頂盒自動測試方法，其特征在于，步驟5)中在信號發(fā) 射子模塊工作時每發(fā)送一個命令會返回一個中斷信號，F(xiàn)PGA機頂盒控制器模塊開啟線程時 刻監(jiān)聽所述的中斷信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機頂盒自動測試方法，其特征在于，步驟6)中所述的視 頻采集設(shè)備是在FPGA機頂盒控制器模塊監(jiān)聽到中斷信號后進(jìn)行電視屏幕的實時圖像采集 并標(biāo)記一幀圖像。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機頂盒自動測試方法，其特征在于，步驟7)中FPGA機頂 盒控制器模塊接收視頻圖像采集模塊標(biāo)記的一幀圖像是通過USB數(shù)據(jù)線傳輸?shù)摹?br> 6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機頂盒自動測試方法，其特征在于，步驟8)中在FPGA 機頂盒控制器模塊監(jiān)聽到中斷信號后，機頂盒控制器模塊通過HDMI接口傳輸將標(biāo)記的一 幀圖像傳輸給信號轉(zhuǎn)換子模塊，信號轉(zhuǎn)換子模塊將得到的RGB空間圖像轉(zhuǎn)換成YUV4:2:2圖 像，信號轉(zhuǎn)換模塊與互聯(lián)網(wǎng)連接，圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控顯示器供用戶實時監(jiān)控。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機頂盒自動測試方法，其特征在于，步驟9)中所述的圖 像匹配包括如下步驟： (1) 將步驟7)中所標(biāo)記的一幀圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖； (2) 將灰度圖直方圖均衡化； (3) 進(jìn)行二維高斯濾波，對水平和垂直方向分別濾波去噪； (4) 通過簡化的大律法計算二值化閾值，并對圖像進(jìn)行二值化； (5) 對二值化后的圖像進(jìn)行分塊和歸一化處理； (6) 將由所有分塊的多維方向直方圖特征向量構(gòu)成特征向量矩陣，并乘以加權(quán)矩陣，獲 得圖像特征向量； (7) 計算步驟（6)得到的圖像特征向量與預(yù)設(shè)圖像樣本特征向量的歐氏距離作為匹配 度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種機頂盒自動測試方法，其特征在于，步驟（5)包括：將圖 像分塊，對每個分塊采用Canny算子計算梯度值大小和方向，歸一化方向直方圖獲得每個 分塊多維方向直方圖特征向量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種機頂盒自動測試方法，其特征在于，步驟（5)在進(jìn)行歸一 化方向直方圖時，要判斷當(dāng)前像素點是否是邊緣，若是邊緣則根據(jù)當(dāng)前像素點的方向?qū)⑺?在分塊相應(yīng)位的計數(shù)加1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機頂盒自動測試方法，其特征在于，步驟10)中若小于 閾值表明匹配失敗，當(dāng)前幀測試命令對應(yīng)的命令計數(shù)加1，并形成測試報告。
【文檔編號】H04N17/04GK104519351SQ201410790847
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】周璇, 龐彥偉, 宋占杰, 雷陽 申請人:天津大學(xué)