CN100554916C - 一种数字产品的测试方法及其专用装置 - Google Patents

Abstract

一种数字产品的测试方法，其采用待测的数字产品，其特征在于装载上测试程序软件和标准音频文件，数字产品将标准音频文件在喇叭上播放声音，利用隔音环境下，将喇叭的声音传输到数字产品的麦克风上，再将喇叭声音再次生成相关的待测比较的音频文件，数字产品利用音频比较算法程序，将待测比较的音频文件与标准音频文件进行比较，根据音频比较算法生成音频测试参数，将音频测试参数与音频标准参数进行比较，根据比较结果，输出测试结果，本发明还公开了专用装置，它利用数字产品自身所具有的硬件，结合上测试软件就能对手机的音频部分进行测试评价，无需昂贵的测试设备，方法简单快捷，大大降低测试成本。

Description

一种数字产品的测试方法及其专用装置

技术领域

本发明涉及一种数字产品如手机、MP4、数字摄像机品质的测试技术，涉及测试方法和相关的装置。

背景技术

目前国际数字产品如手机、MP3、MP4，数字摄像机、数码相机、智能数字电视领域通用的生产测试功能的模式无论自动化程度多高，功能多强大，它们依然是传统依赖测试系统上的传感器对被测对象的测试参数进行采集，再由电脑进行转换、分析，最后将分析结果与标准的结果进行对比输出最终的测试判断结果“合格、不合格”。

对数字产品进行品质测试的企业不仅需要测试设备对产品各项质量参数进行采集，还需要数据分析系统评定最后品质。目前国内大多测试设备都是引进，价格非常昂贵如引进的某国某技术平台产品依赖成本30万人民币/台的音射频测试台实现对手机部分功能进行检测，相当一部分视频功能还未完全实现，而且设备相当复杂，大部分产品与测试台匹配的测试夹具还需要完全由该国该公司提供，出现故障经常需要寄回该国维修。

另外国内一些企业生产的测试大量依赖工人的眼睛、耳朵进行测试。如手机产品在生产线需要进行至少SMT主板成型功能检测；整机装配QC1(QC：Quality check即质量检测工位名称)功能检测；QC2功能检测；OQC功能检测等四道功能检测。翻盖滑盖手机还要有翻盖成型功能检测。平均每道检测工位需要三名检测工人。另外每道检测之后还要进行QC抽检。在这些检测中，国内技术平台技术产品目前基本依赖有经验的检测工人用眼睛检测视频功能(摄像头、显示屏、等)，用耳朵检测音频功能(麦克风、喇叭、马达(为数字产品产生震动)等)。

由此在一定程度上可以看出，由于测试设备昂贵，维护困难，操作不便，人力消耗大，导致数字产品的成本有相当一部分消耗在生产功能测试上。尽管如此，检测标准不一、工人漏检而导致个别产品即使到了市场依然会发现诸如麦克风失灵、喇叭无声、马达无振、显示不良等等功能故障。测试已经成为降低成本和提高质量与效率的一个瓶颈。在这种情况下低成本、高效率的、高质量的生产测试系统可以为企业找到新的利润突破点。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是提供一种数字产品的测试方法，它利用数字产品自身所具有的硬件，结合上测试软件就能对数字产品的音频部分进行测试评价，无需昂贵的测试设备，方法简单快捷，大大降低测试成本。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种数字产品的测试方法，它利用数字产品自身所具有的硬件，结合上测试软件就能对数字产品的视频部分进行测试评价，无需昂贵的测试设备，方法简单快捷，大大降低测试成本。

本发明所要解决的再一个技术问题是提供一种上述数字产品测试方法的专用装置，它结构简单实用，成本低廉，操作方便快捷。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种数字产品的测试方法，其采用待测的数字产品，其特征在于在数字产品中装载上测试程序软件和标准音频文件，利用数字产品自带的播放功能将标准音频文件在喇叭上播放发出声音，然后，利用隔音环境下，直接将喇叭的声音传输到数字产品的麦克风上，或者是利用测试环境下的声音传输管，将喇叭的声音传输反射到数字产品的麦克风上，数字产品利用自带的受话功能将喇叭声音再次生成相关的待测比较的音频文件，数字产品利用音频比较算法程序，将待测比较的音频文件与标准音频文件进行比较，根据音频比较算法生成音频测试参数，将音频测试参数与音频标准参数进行比较，根据比较结果，输出测试结果。

作为进一步改进，在上述数字产品中还可以装载上标准图片文件，利用数字产品自带的显示功能将标准图片文件在显示屏上生成显示图片，然后，利用测试环境下的光学反射系统，将显示图片反射到数字产品的摄像头，数字产品利用自带的摄像拍照功能将显示图片再次生成相关的待测比较的图片文件，数字产品利用图形比较算法程序，将待测比较的图片文件与标准图片文件进行比较，根据图形比较算法生成视频测试参数，将视频测试参数与视频标准参数进行比较，根据比较结果，输出测试结果，它使数字产品能对自己的视频部分也可以进行检测评价。

有益的是，上述的测试结果包括合格与否信息、品质参数和不合格品质参数直接显示在数字产品的显示屏上或者是生成文件存储在数字产品的存储器中或者是生成文件存储在数字产品的SD卡或T-FLASH卡中，方便操作人员进行观察记录。

非常有益的是，上述的测试程序软件与标准音频文件或者标准视频文件还可以预先装在数字产品的SD卡或T-FLASH卡中，测试时，将SD卡或T-FLASH卡插到待测数字产品中，等待上载并准备测试，这样避免测试软件和标准音频文件、标准视频文件挤占数字产品有限硬件资源，方法更加合理科学，对传统的数字产品制造工艺基本上没有特别的要求，使制造商更方便推广采用。

最后，上述的数字产品在测试完毕后将测试程序软件和标准音频文件、生成音频文件或者标准视频文件、生成视频文件从数字产品的存储器中删除，对数字产品基本上不产生负面效应。

本发明的数字产品可以是手机、MP3、MP4、数字摄像机、数码相机、智能数字电视等带有麦克风、喇叭、摄像头和显示屏幕的数字产品。

本发明解决上述再一个技术问题所采用的技术方案为：一种上述方法中的专用装置，其特征在于测试盒和与测试盒进行密封配合的盒盖，它们组成密封隔音测试空间，在测试盒中配备有将数字产品的喇叭发声传输到数字产品的麦克风去的传输管，传输管的两端带有与数字产品的表面进行可脱卸连接的连接部分。

有益的是，上述的传输管采用绕性管，方便操作者使用。

非常有益的是，上述的测试盒中设置安装有由多块镜面玻璃组成的光学反射系统，镜面玻璃是固定在连接座上，连接座是采用转轴可转动地连接固定在各自的固定架上，固定架连接安装在测试盒的内壁面上；测试盒中也可以是配备光学反射管，管道中分布设置有多块镜面玻璃，将一端管口的光线反射到另一端管口，管口的两端带有与手机的表面进行可脱卸连接的连接部分，结构简单实用，成本低廉。

有益的是，上述的可脱卸连接的连接部分采用橡胶吸盘或者是带有不粘胶层的粘接部分，方便操作者操作使用，效率高。

最后，上述的盒盖带有底板，底板通过滑槽与导轨配合结构可伸缩地连接在测试盒中，同时，测试盒上装有推动盒盖的动力机构，提高测试自动化程度，方便用户。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该数字产品的测试方法，它利用数字产品自身所具有的硬件，结合上测试软件就能对数字产品的音频部分和视频部分甚至振动马达进行测试评价，无需昂贵的测试设备，方法简单快捷，大大降低测试成本，效率高，测试质量高，专用装置结构简单实用，成本低廉，操作方便快捷，适合在手机、MP3、MP4、数字摄像机、数码相机、智能数字电视等推广使用。

附图说明

图1为手机测试方法的程序框图；

图2为专用装置的立体图(正面状态下)；

图3为专用装置的立体图(反面状态下)；

图4为专用装置的立体图(卸掉盒盖状态下)；

图5为专用装置的立体图(卸掉盒盖和侧板状态下)；

图6为专用装置的光学过程的结构图；

图7为专用装置的光学过程的示意图；

图8为专用装置的声音测试过程的结构图；

图9为专用装置的潜望镜结构示意图；

图10图象偏转比较示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

因为数字产品很多，它们可以是手机、MP4、数字摄像机、数码相机等等数字产品，它们有关音频和视频的测试方法与下面手机的测试是一样的。

如图1-6所示意，在手机测试方法中专用装置，其包括有测试盒1和盒盖2，它们组成密封的测试空间19，为了隔音密封，将隔音材料衬在测试盒1和盒盖2的里面，当然，也可以采用隔音材料做成测试盒1和盒盖2，盒盖2用螺钉连接有底板5，底板5上表面设置固定有手机座3，手机座3上成型有与手机进行配合的插接槽13，使手机4可以插接固定在手机座3中定位固定住，为了保护手机4，在插接槽13内衬有柔性保护材料，为了将手机显示屏17上的图片反射传输到手机的摄像头18上，在测试盒1里设置安装有多块镜面玻璃组成的光学反射系统，本实施例子是采用了三块反射玻璃8，它们分别布置在测试盒1里面的左右两侧和顶面位置上，镜面玻璃是用胶水粘接或螺钉固定连接固定在连接座9上，连接座9通过转轴可转动地连接固定在各自的固定架10上，见图7。它可以调节反光玻璃的反射角度，为摄像端提供合适的采集角度，固定架10再连接安装在测试盒1的内壁面上，从而使手机显示屏17上的图片反射到手机背面的摄像头18上，见图1-3。当然测试盒中的光学反射系统也可以是另一种结构设计，见图9，它就是光学反射管20，反射管20呈现大体U形，管道中分布设置有四块镜面玻璃21，它们分布在管道的转弯部位22，呈现45度倾斜，构成类似潜望镜结构，将一端管口的光线反射到另一端管口，从而将手机显示屏17上的图片反射到手机背面的摄像头18上，管口的两端带有与手机的表面进行可脱卸连接的连接部分。为了方便使用，可脱卸连接的连接部分采用橡胶吸盘或者是带有不粘胶层的粘接部分，通过吸盘吸附和胶水的粘接连接将光学反射管20安装在手机4上。见图8，在测试盒1中至少还需要配备将手机的喇叭15发声传输到手机的麦克风16去的传输管14，传输管14可以采用绕性管，方便使用，它十分类似医生用来听病人心跳的听诊器，它阻隔外界声音干扰，提供优质的声音传输信道，传输管14的两端也带有与手机的表面进行可脱卸连接的连接部分，它们是橡胶吸盘或者是带有不粘胶层的粘接部分，本实施例子中，传输管14直接设置在手机座3中，使用更加方便。当然如果测试盒1隔音比较优良情况下，也可以直接利用隔音测试环境。为了提高自动化程度，盒盖2用螺钉连接有底板5，底板5下面两侧带有导轨23，对应地，测试盒里面的两侧带有滑槽24，与滑槽进行配合，使盒盖2可以伸缩式地连接装配在盒子里，手机座3设置固定在底板5上，测试盒1上装有推动盒盖的动力机构，带动盒盖作出伸缩动作。动力机构可以采用汽缸11，汽缸11固定在盒子的底座7中，汽缸的活动推杆12与盒盖2连接，使汽缸的活动推杆的伸缩动作带动盒盖作出伸缩动作，实现盒盖的开启和关闭，有关汽缸的工作机构请参考传统的气动机构，这里不再进行深入的探讨，当然，动力机构也可以采用电动机，电动机安装在测试盒底座中，电动机输出轴上的齿轮与盒盖底面的齿条进行配合，在测试盒口部位置和相反位置设置有与底板尾端进行配合的行程开关，对盒盖底板的行程进行有效控制，一旦盒盖到位，使底板尾端与行程开关进行接触，自动切断电动机的电源部分，这些技术请参见DVD数字播放机的开合盖机构，也是十分传统的技术。测试盒1的顶部可以设置有光导纤维做成的指示部分6，当手机测试完成显示屏或指示灯闪亮时，使指示部分6也能发出光线出来，提醒测试已经完成。

本发明的手机测试方法是，预先准备步骤，将待测手机插在盒盖底板的固定座中，对于手机已经装载有测试程序软件和标准图片文件、标准音频文件的，按动手机键盘上的启动键，启动测试程序软件，对某些手机支持SD卡或T-FLASH卡的，可以插上SD卡或T-FLASH卡，SD卡或T-FLASH卡上写有测试程序软件和标准图片文件、标准音频文件，再按动启动键准备测试，然后，将传输管通过吸盘或粘接连接固定在手机的喇叭和麦克风之间，当然如果测试盒隔音质量比较好的情况下，也可以不采用传输管，利用测试盒的隔音环境，本实施例子是利用手机座中的传输管，十分方便快捷。按动测试盒上的控制按钮，使汽缸工作，推动盒盖关闭，使里面构成密封的隔音隔光的基准测试环境。

音频测试步骤，手机中装载上测试程序软件和标准音频文件，利用手机自带的播放功能将标准音频文件在喇叭上播放发出声音，然后，利用隔音环境下，直接将喇叭的声音传输到手机的麦克风上，或者是利用测试环境下的声音传输管，将喇叭的声音传输到手机的麦克风上，手机在测试软件程序控制下，调用存储器中或SD卡或T-FLASH卡中的标准音频文件，利用自带的播放功能，将标准音频文件经过模拟转换，将数字信号转换成模拟信号，通过手机上的喇叭播放出声音来，而手机上的麦克风经过声音传输管或者是直接通过隔音测试环境，接收到测试声音，利用自带的受话功能，将模拟信号转换成对应的数字信号，生成相关的待测比较的音频文件，手机利用音频比较算法程序，将待测比较的音频文件与标准音频文件进行比较，就是根据音频比较算法生成音频测试参数，将音频测试参数与音频标准参数进行比较，根据比较结果，输出测试结果。为了简化程序、减少占用内存空间，本发明中选取的算法是将多个音频参数侧重点不同的音源一一比较，如音量参数方面选择一个音量由低到高逐渐变化的音源文件，频率参数方面选择一个频率由低到高逐渐变化的音源文件，并一一输出各个参数的测试值，将测试值与设定的每个参数范围进行一一对比，此范围可以在软件中调试设定，如果在此范围之内，就测试下一项，否则终止测试程序，显示错误信息在显示屏上，转到结果输出步骤。音频比较算法程序可以很多，它可以参考传统的统计理论的均值计算公式和方差计算公式进行计算，也可以其它修整的算法。

设标准音频和待检测音频分别为s_frequency和m_frequency，检测音频和标准音频的各个点的差为D_V，则计算D_V的均值μ(x)和方差σ(x)，其公式分别为：

$\mathrm{\μ}\left(x\right)=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{X}_i$ $\mathrm{\σ}\left(x\right)={\left[\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(X_i-\mathrm{\μ}\left(x\right))}^2\right]}^{\frac{1}{2}}$

其中X_i为D_V的各个点的音频值。可以根据实际设定阈值F，判断方差σ(x)是否满足阈值F。

然后是视频测试步骤，手机在测试软件程序控制下，调用存储器中或SD卡或T-FLASH卡中的标准视频文件，手机装载上标准图片文件，利用手机自带的显示功能，将标准视频文件如图片经过模拟转换，将数字信号转换成模拟信号，使标准图片文件在显示屏上生成显示图片，然后，利用测试环境下的光学反射系统，将显示图片反射到手机的摄像头上，手机利用自带的摄像拍照功能进行拍照，再将它转换成对应的数字信号，从而将显示图片再次生成相关的待测比较的数字化图片文件，手机利用图形比较算法程序，将待测比较的图片文件与标准图片文件进行比较，根据图形比较算法生成视频测试参数，将视频测试参数与视频标准参数进行比较，根据比较结果，输出测试结果。为了简化程序、减少占用内存空间本发明中选取的算法是将多张视频参数侧重点不同的图片一一比较，如画面质量参数方面分别选择三张纯红、纯蓝、纯绿的三张图片，偏位旋转参数方面选择一张只有十字架的图片，并一一输出各个参数的测试值，将测试值与设定的每个参数范围进行一一对比，此范围可以在软件中调试设定，如果在此范围之内，就测试下一项，否则终止测试程序，显示错误信息，转到结果输出步骤。视频比较算法程序程序可以很多，它可以参考传统的统计理论的均值计算公式和方差计算公式进行计算，可以其它修整的算法。

下面介绍图象偏转和色差的统计和比较方法：

原理可见图10，图像旋转后的角度为a，线段AB的延长线与水平的延长线相交角为r，由图像和补角原理知角a＝角r，设点A和点B的坐标分别为(fDstX1，fDstY1)，(fDstX2，fDstY2)，并将其转化为角度数，则r＝antan((fDstY2-fDstY1)-(fDstX2-fDstX1))×π/180，按需求设置角度阈值T，看旋转后的角度值r是否满足阈值T。

检测两副图像的颜色偏差原理：

设标准图像和待检测图像分别为s_image和m_image，检测图像和标准图像的各个像素点的差为D_R，则计算D_R的均值μ(x)和方差σ(x)，其公式分别为：

$\mathrm{\μ}\left(x\right)=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{X}_i$ $\mathrm{\σ}\left(x\right)={\left[\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(X_i-\mathrm{\μ}\left(x\right))}^2\right]}^{\frac{1}{2}}$

其中X_i为D_R的像素点的值。它在这里的颜色可以是RGB三色即红色、绿色、和蓝色颜色，使统计方法对红色、绿色、和蓝色的颜色分量分别进行统计比较。

可以根据实际设定阈值T，判断方差σ(x)是否满足阈值T。

接着是结果输出步骤，手机将测试结果包括合格与否信息、品质参数和不合格品质参数直接显示在手机的显示屏上，同时生成结果文件存储在手机的存储器中，对于支持SD卡或T-FLASH卡的手机，也可以将生成文件存储在手机的SD卡或T-FLASH卡中。

最后是删除或存储步骤，操作人员按下测试盒上的按钮，测试盒的盒盖在汽缸活动推杆的推动下，再次开启，操作人员从底板手机座上取出手机，观察记录手机显示屏上的信息，对于通过测试并合格的手机，操作人员可以按下删去启动键，手机检测到该按键后，手机的操作系统软件自动将测试程序软件和标准音频文件、生成音频文件或者标准视频文件、生成视频文件从手机的存储器中删除，甚至也可以将测试结果文件也删去；反之，对于没有通过测试的手机，手机的操作系统依然将软件自动将测试程序软件和标准音频文件、标准视频文件存储在存储器中，对于支持SD卡或T-FLASH卡的手机，可以保留在SD卡或T-FLASH卡中，仅仅删去生成的音频文件、视频文件和测试结果文件等中间信息文件。

整个测试过程的程序框图见1，其中图片b、音源f均由标准机采集并在测试前存入被测机，载入图片和音源，即程序将图片和音源由内存取出并显示到显示屏或喇叭、麦克风上。

本发明方法和专用装置的工作原理是这样的，数字产品如手机在硬件方面在一定程度上就相当于电脑。例如手机由基带部分与射频部分组成。射频部分就是将基带传来的低频的带有通信信息的数字信号加载到高频的用于向外界传输的模拟载波信号上，或接收到加载有低频的带有通信信息的数字信号的高频信号，从中提取出低频的带有通信信息的数字信号并传给基带部分；基带部分主要对各种信息(包括与射频相互传输的信息)进行处理存储及提供人机交流通道，其与电脑硬件是类似的，而且数字产品手机同样具备一定的传感器如麦克风、摄像头，况且能够对自己采集的数据进行简单的处理、比较、判断并输出测试判断结果，简单来说就是一台必备的外围设备固化的同时具有无线通信功能的电脑，因此每台数字产品手机经过外界简单设备转化后在测试过程中都相当于一台测试台，另外，测试装备对音频、视频的判断比人用耳朵、眼睛判断更准确、客观。本发明使我们能充分利用这些资源，产品的制造成本将会大大降低；质量更有保证；同时效率也会大大提高。正是在这种条件下，本套数字产品自我测试系统应运而生。并取得以下技术优点

成本低，充分利用数字产品本身的资源如处理器，存储器，传感器，尽可能的减少外部辅助设备。

测试质量高，测试自动化程度高，误判断几率减小；为测试产品提供一个基准环境，也可以实现标准机(通过品质认证，一般研发部门提供)和待测机品质参数的客观比较。

效率高，系统集成程度高，可并行对数据参数进行采集，然后线形进行处理，并将测试结果直接输出到产品自身的显示端。

Claims (8)

1.一种数字产品的测试方法，其采用待测的数字产品，在数字产品中装载上测试程序软件和标准音频文件，利用数字产品自带的播放功能将标准音频文件在喇叭上播放发出声音，然后，利用隔音环境下，直接将喇叭的声音传输到数字产品的麦克风上，或者是利用测试环境下的声音传输管，将喇叭的声音传输反射到数字产品的麦克风上，数字产品利用自带的受话功能将喇叭声音再次生成相关的待测比较的音频文件，数字产品利用音频比较算法程序，将待测比较的音频文件与标准音频文件进行比较，根据音频比较算法生成音频测试参数，将音频测试参数与音频标准参数进行比较，根据比较结果，输出音频比较测试结果；其特征在于：

在数字产品中装载上标准图片文件，利用数字产品自带的显示功能将标准图片文件在显示屏上生成显示图片，然后，利用测试环境下的光学反射系统，将显示图片反射到数字产品的摄像头，数字产品利用自带的摄像拍照功能将显示图片再次生成相关的待测比较的图片文件，数字产品利用图形比较算法程序，将待测比较的图片文件与标准图片文件进行比较，根据图形比较算法生成视频测试参数，将视频测试参数与视频标准参数进行比较，根据比较结果，输出图片比较测试结果。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：所述的图片比较测试结果包括合格与否信息和品质参数，所述图片比较测试结果直接显示在数字产品的显示屏上或者是生成图片比较测试结果文件存储在数字产品的存储器中。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于：所述的测试程序软件与标准音频文件或者标准视频文件是预先装在数字产品的存储器的SD卡或T-FLASH卡中，测试时，将SD卡或T-FLASH卡插到待测数字产品中，等待上载并准备测试。

4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于：所述的数字产品在测试完毕后将测试程序软件和标准音频文件、生成音频文件或者标准视频文件、生成视频文件从数字产品的存储器的SD卡或T-FLASH卡中删除。

5.根据权利要求1至4所述的任意一种测试方法，其特征在于所述的数字产品为手机、MP4或者数字摄像机、数码相机。

6.一种实现权利要求1的测试方法的专用装置，其特征在于测试盒和与测试盒进行密封配合的盒盖，它们组成密封隔音测试空间，在测试盒中配备有将数字产品的喇叭发声传输到数字产品的麦克风去的传输管，传输管的两端带有与数字产品的表面进行可脱卸连接的连接部分，所述的传输管采用绕性管，所述的测试盒中设置安装有由多块镜面玻璃组成的光学反射系统，镜面玻璃是固定在连接座上，连接座是采用转轴可转动地连接固定在各自的固定架上，固定架连接安装在测试盒的内壁面上。

7.根据权利要求6所述的专用装置，其特征在于所述的可脱卸连接的连接部分采用橡胶吸盘或者是带有不粘胶层的粘接部分。

8.根据权利要求7所述的专用装置，其特征在于所述的盒盖带有底板，底板通过滑槽与导轨配合结构可伸缩地连接在测试盒中，同时，测试盒上装有推动盒盖的动力机构。

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