CN101682798A - 用于控制与用于呈现各种类型的光电子信息的装置的操作有关的多个参数的通用测试系统 - Google Patents

Abstract

根据本发明的测试系统利用由计算机系统远程控制的数字照相装置(4)，所述计算机系统包括连接到人机接口(21)并通过远程传输装置连接到要被测试的呈现装置的处理器(20)。该装置还被用来将照相装置(4)和要被测试的呈现装置(5)相对。所述处理器被编程以执行照相装置的自动定位阶段，物镜的自动聚焦阶段和信息呈现装置的测试阶段。

Description

用于控制与用于呈现各种类型的光电子信息的装置的操作有关的多个参数的通用测试系统

技术领域

本发明涉及能够控制与用于呈现各种类型的光电子信息的显示装置的操作有关的多个参数的通用测试系统。其适用于例如具有阴极管(CRT)、具有液晶(LCD)、或乃至具有等离子体的屏幕显示器和诸如平视显示器(HUD)、投映在风挡玻璃上的显示系统、或乃至头盔显示器(HMD)等其中将图像投映至无穷远的装置。

更特别地，本发明的目的是借助于单传感器来允许表征这些信息呈现装置，所述单传感器易于使用且允许在自动模式下、即特别地但以非限制性方式执行此表征所需的全部测量和测试：

-比色测试(在一点中及在显示器的整个区域中)

-颜色均匀度测试(颜色的直方图......)

-亮度测量，其还可以在显示器的整个区域中执行，还可以在区域的所有点中执行均匀度测试，

-故障像素的检测(一个或多个像素，簇......)，

-几何测量(痕迹宽度、视差、畸变......)，

-图像中的元素图案的重叠的检测......

背景技术

在本领域中公知的是特定的测试装置与用于呈现信息的每种类型的设备相关，如果必须获取涉及不同类型的显示器或观看装置的设备，则这一点尤其“昂贵”。

此外，这种额外设备产生特别地用于测试装置维护和报废管理的附加成本。此外，这些测试装置常常涉及多个传感器，每个被分配给执行的一种测量。

这样，对于亮度测量，所使用的传感器将是亮度计；色度测量将涉及色度计；对于准确的测量，将使用小区域高分辨率传感器；对于标准的几何测量，所使用的传感器将是大区域中等分辨率传感器；通常在手动模式下执行某些测量，诸如与故障像素的检测或元素图案的分析有关的那些测量。

在专利US 6,064,462中所描述的检查装置中再次发现这些缺陷，该专利利用在液晶显示面板的表面处形成的牛顿环与包含液晶的两个玻璃板之间的间距之间的相关性，以便检查所述间距的均匀度：在不使用液晶显示器的观看装置中不能考虑这种原理。

而且，日本专利JP 31 603 10使用一种应用多个照相装置的组件，所述照相装置旨在获取在信息呈现装置的阴极屏幕上显示的测试图案的照片。此组件是特别为特定类型的阴极屏幕而设计的，且例如不适用于诸如平视显示器或头盔显示器等其它显示器类型。

与之相关的文献WO 02/39 753描述了一种用于测试液晶显示装置的装置，其使用横向地照亮显示器的光源装置以及旨在经由偏振器和滤波器来接收被显示器反射的一部分光的照相装置。处理器分析由照相装置接收到的图像以便检查一定数目的标准。因此，这种装置专用于液晶显示器且不适合于其它类型的显示器。

发明内容

更特别地，因此，本发明的目的是通过使用单传感器来抑制这些缺点，用所述单传感器，可以对市场上的大部分显示装置或显示器自动地或半自动地执行全部测量和常见测试，以便：

-使在使用不同类型的显示器或观看装置的公司中使用的测试装置均质化，

-使测试程序和获得的结果一致(因为使用单传感器)，

-通过使用用于单一获取的装置来降低投资成本和维护成本，

-通过用自动测量代替手动测量来降低获得的结果的主观性，

-能够存储与测试有关的信息以便特别地将其与在稍后执行的测试期间获得的信息相比较。

为此，提出了一种测试系统，该系统包括作为通用单传感器的传统类型的数字照相装置，该数字照相装置可以从包括处理器和诸如键盘/屏幕组等人机接口的计算机系统进行远程控制，此照相装置包括可选地具有可变焦距的物镜，该物镜的聚焦可以通过遥测装置来自动地执行(例如“自动聚焦”型，所述处理器本身经由远距离传输装置耦合到要测试的呈现装置，所述远距离传输装置是为了使照相装置与期望进行其测试的呈现装置相对地定位而提供的，优选地与后者同轴)。

然后对处理器编程以便执行包括以下操作阶段的序列：

-自动定位阶段，其包括处理器对呈现装置显示和定位标记的投映进行的控制、对照相装置获得的图像的分析和处理器根据所述分析的结果对定位装置的控制，

-光学校准阶段，以便例如通过调整物镜的焦距来促使由呈现装置生成的图像占据由静止照相机拍摄的数字照片的预定区域(例如整个照片)，

-用于自动地使物镜聚焦以便获得清晰图像的阶段，

-测试阶段，在此期间，处理器执行至少一个测试序列，其包括由处理器向显示系统应用可以包括要显示的信息和/或旨在修改显示器的工作参数的控制的激励，然后，在应用激励之后，用照相装置拍摄数字照片并分析由此拍摄的照片以便确定呈现装置的至少一个工作参数，对于将要被检查的呈现装置的每个参数，用适当的激励重复此测试序列。

当然，处理器将被编程以便能够执行适合于意图进行测试的所有类型的呈现装置的测试序列。在这种情况下，该系统可以包括用于识别要测试的装置的类型的装置，和允许在此识别之后确定要执行的相应测试序列的装置。

附图说明

下面将参照附图来描述作为非限制性示例的本发明的实施例，在附图中：

单个图是安装在工作台上的测试系统的示意图。

具体实施方式

在此图所示的示例中，测试系统包括工作台1承载有两个支撑结构2、3，所述两个支撑结构即：

-照相装置4的支撑结构2，其具有沿着工作台的纵轴X、X’和垂直于此工作台的平面的轴Y、Y’的位置调整可能性，

-呈现装置5的支撑结构3，具有绕着垂直轴V、V’(垂直于工作台1的平面)和水平轴H、H’(平行于所述工作台1)的方位调整可能性(由平行六面体示意地示出)。

在本示例中，支撑结构2包括具有倾斜C的形状的截面的底座6，其芯被附着在工作台1上并沿着由水平圆柱形杆形成的纵向滑轨(slide)8、9支撑移动托架7，所述水平圆柱形杆通过其末端附着在底座6的平行翼上。借助于被容纳在托架7中的电动机驱动进行旋转的螺旋致动器来提供托架7沿着滑轨8、9的致动。托架7支撑承载垂直滑轨11、12的支架10，借助于在照相装置的后部提供的连接部分(未示出)，照相装置4可以沿着该垂直滑轨11、12滑动。由被牢固地附着于支架10的电动机13驱动的螺旋致动器来保证照相装置4沿着滑轨11、12的移位。

支撑结构3包括具有U型截面的支撑部分14，其芯经由容纳用于驱动部分14进行旋转的电动机的底座15被可绕着垂直轴V、V’旋转地安装在工作台1上。

呈现装置5被安装在支撑和附着框架16中，该支撑和附着框架16借助于在两个翼的相应孔中通过的两个同轴轴颈17、18而可绕着水平轴旋转地安装在支撑部分14的翼之间。然后由与轴颈18啮合的齿轮电动机19来提供使呈现装置5旋转的驱动。

数字照相机4是包括专业类型的照相机的常见功能的数字装置。其具有物镜，该物镜具有可变焦距(光学变焦/电子变焦)且对于该物镜，可以借助于遥测系统来自动地执行聚焦(自动聚焦)。

数字照相装置4例如经由USB连接而连接到装有软件的处理器20，它被设计为根据预定操作序列而手动地或经由人机接口21(在这里为键盘/屏幕控制台)自动地提供对照相装置4的控制。

而且，呈现装置5被连接到处理器，该处理器被进一步编程以便执行测试序列，该测试序列包括向呈现装置应用可以包括要显示的信息和/或旨在修改此装置的工作参数的控制的激励。

处理器20被进一步编程以便经由适当的连接提供对两个支撑结构的致动器的电动机的控制且这是为了允许操作员从键盘/屏幕控制台执行所有调整。可以在自动定位模式下自动地执行观看装置的位置的调整(装置的光学轴与照相装置的物镜的光学轴的同轴性或显示器的平面相对于照相装置的光学轴的垂直性)，例如通过在呈现装置上显示(或投映)定位标记(栅格或测试图)，分析该照相装置提供的图像以及随后借助于处理器20来适当地控制致动器。

一旦呈现装置5已被正确地定位为面对照相装置4，则处理器20控制装置4的聚焦。

在第一阶段，调整装置4的焦距以便显示器5所产生的图像占据由装置4产生的照片的预定区域(优选地为整个照片)。然后，继续进行聚焦(借助于其遥测装置)以便获得尽可能清晰的照片。

处理器20执行一个或多个测试序列，每个包括向呈现装置应用例如可以导致诸如栅格或测试图和/或旨在修改此装置的工作参数(例如亮度、色度、对比度、平滑度、线厚度......)的控制机构等信息装置显示的激励。然后，处理器20将一个或多个拍摄镜头排序并随后将与刚刚拍摄的照片有关的数字数据传输到其自己的存储器中。然后，执行这些照片的图像分析以便执行呈现装置的表征。

此表征可以可选地与呈现装置5的自动调整和自动校准过程相关。

当然，本发明可以在对生产线的结尾处进行质量控制以便检测且可能消除故障装置的范围内和维护的范围内使用。

在后一种情况下，根据本发明的系统可以现场安装，例如，安装在飞机的驾驶员座舱中以便测试此场地的显示器和观看装置。在这种情况下，将显示装置的固定性考虑在内，应只提供安装在驾驶员座舱的结构上的照相装置的定位或自动定位装置。

借助于前述布置，利用根据本发明的系统，可以获得许多优点，特别地诸如：

-测试时间的最优化，

-测试的部分或乃至全部地自动化，

-结果的更好的客观性(纯粹数字地执行分析，摆脱任何主观评价)，

-将结果存储在存储器中的可能性，特别是鉴于统计学分析，

-更大的测试穷尽性，

-在使用方面的非常大的灵活性和自适应的多种可能性，特别是对于新型的信息呈现装置。

Claims (6)

1.一种能够对与各种类型的光电子信息呈现装置的操作有关的多个参数执行控制的测试系统，所述系统包括安装在定位装置上的照相装置，所述定位装置允许所述照相装置居中面对每个呈现装置，

其特征在于包括传统类型的单个数字照相装置(4)作为照相装置，该单个数字照相装置(4)包括具有可变焦距的物镜，该照相装置能够被包括处理器(20)和人机接口(21)的计算机系统远程控制，该照相装置包括物镜，该物镜的聚焦可以借助于遥测装置而自动地执行，所述处理器(20)另外借助于远距离传输装置耦合到要被测试的呈现装置(5)，并且，处理器(20)被编程以便执行至少一个序列，该序列包括以下操作阶段：

-自动定位阶段，其包括：处理器(20)控制呈现装置(5)显示和投映定位标记、对照相装置获得的图像进行分析和处理器(20)根据所述分析的结果对定位装置进行控制，

-校准阶段，包括调整物镜的焦距以便由呈现装置(5)生成的图像占据由照相装置产生的照片的预定区域，

-用于自动地使物镜聚焦以便获得呈现装置(5)所呈现的信息的具有良好清晰度的照片的阶段，

-测试阶段，在其间，处理器(20)执行至少一个测试序列，特别地包括比色测试、颜色均匀度测试、亮度测量测试、用于检测故障像素的测试和/或图像中的单位图案的重叠的测试，所述测试中的每一个包括由处理器(20)向呈现装置(5)应用可以包括要显示的信息和/或旨在修改所述装置(5)的工作参数的控制的激励，然后，在应用所述激励之后，用照相装置(4)拍摄数字照片并由处理器(20)来分析该照片以便确定并检验呈现装置的至少一个工作参数，对于将要被检验的呈现装置的每个参数，用适当激励重复此测试序列，

-根据由此获得的照片的参数分析来表征呈现装置。

2.如权利要求1所述的系统，

其特征在于当要被测试的装置(5)是其中信息被显示在屏幕上的信息呈现装置时，借助于装配于照相装置(4)的遥测装置来执行自动聚焦阶段。

3.如权利要求1所述的系统，

其特征在于在要被测试的装置是其中将包含前述信息的图像投映至无穷远的显示器的情况下，所述聚焦阶段包括将物镜调整至无穷远。

4.如上述权利要求中的任一项所述的系统，

其特征在于包括用于识别要被测试的装置(5)的类型的装置和用于在此识别之后确定要执行的相应测试序列的装置。

5.如上述权利要求中的任一项所述的系统，

其特征在于照相装置(4)被安装在沿着两个相互垂直的轴(X、X’-Y、Y’)移动的支撑结构上，所述照相装置沿着所述轴的移位由被处理器(20)驱动的两个相应的致动器来控制。

6.如上述权利要求中的任一项所述的系统，

其特征在于要被测试的信息呈现装置(5)被安装在可绕着两个相互垂直的旋转轴(H、H’-V、V’)定向的支撑结构上，由受处理器(20)控制的两个相应的致动器来提供呈现装置(5)的定向。