CN102063009B - 一种摄像头测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摄像头测试系统。它包括计算机端及测试板端，所述计算机端包括上层软件，上层软件中包括一热插拔控制模块及视频传感器信息库，所述热插拔控制模块包括热插检测单元和热拔检测单元，所述测试板端对图像传感器型号进行兼容。本发明的摄像头测试系统提高工作效率，减轻作业人员负担，提升产能和产品质量，使工位调焦可达350-400个/小时，效率提升了100％。降低了管理成本，产线作用人员也大大减少；所需要的厂房场地也缩减一半。设备稳定性好，使用寿命长，性价比高。由于该发明最大程序采用软件来配置参数，设备硬件使用周期从原来的不到一年到现在的4-5年，可持续进行升级，为各个摄像头生产厂大大的降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像头测试系统。
背景技术
现有的芯片厂商针对生产的不同芯片都会提供相应的测试板。但在生产使用中存在以下缺陷：1、容易死机或出图像时容易卡画面：待测摄像头图像测试在待测摄像头生产过程中是一瓶颈工序，测试时如果直接更换待测摄像头会导致电脑死机或出图像的时候容易卡画面。这样导致待测摄像头测试速度慢，使整个待测摄像头生产效率低，同时对生产人员及管理人员心理产生负面影响，导致产品质量不稳定，甚至严重影响产品品质。产生这种现象的原因在于这些sensor厂的测试板的软件是建立在Microsoft的WDM驱动架构之上，这种架构把sensor的参数等信息全部捆绑在驱动里面，他规范标准化了一个摄像头产品作为图像设备的动作，是适合消费类的终端产品的架构，但是并不是一个适合生产用的平台，该架构本身就不允许在使用过程中不停的插拔动作。而摄像头待测摄像头的制造是一个大批量的生产流程。生产过程中经常会出现一些不良产品，它会因为待测摄像头无法识别或者sensor不良或者时序上面的问题而导致USB2.0数据流出现停顿等意想不到的问题，这时候，驱动程序会容易进入死循环的等待或者内存的泄漏，轻者造成程序死机，重则造成电脑蓝屏甚至系统损坏；2、对芯片的兼容性单一：sensor厂商针对生产的不同芯片提供相应的测试板是单一的，不同厂商提供的测试板是只能测试他自家的芯片，各个厂商之间无法兼容，甚至同一厂商的不同型号的芯片也无法兼容，需要独立的驱动软件和演示软件。现在大约有将近20家sensor厂，200多款sensor，而且这个数据会因为各厂家的工艺变化而推出新的sensor而一直扩大。现在同一个待测摄像头厂会使用不同sensor厂的芯片，如果使用不同厂家的测试板，无论是生产管理还是员工操作方面都很不方便。同时，各个待测摄像头厂的接口也都是不统一的，各家都有自己的定义，所以无法做到硬件和软件的兼容，这是由sensor厂家各自的利益决定的；3、各sensor厂家提供的都只是一个演示版本，他不考虑到生产的效率问题。有些厂家需要在播放的时候调入外部文件；有些厂家需要的硬件如稳压管很容易损坏；有些厂家的程序很容易被冲毁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兼容各芯片厂商的不同型号的芯片、提高整个行业的生产效率、降低行业成本的摄像头测试系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
它包括计算机端及测试板端，所述测试板端连接待测摄像头并将视频流传输至计算机端，所述计算机端对收到的视频流进行检测，所述计算机端与测试板端通过USB接口连接，其改进在于：所述计算机端包括上层软件，上层软件中包括一热插拔控制模块及视频传感器信息库，所述热插拔控制模块包括热插检测单元和热拔检测单元，所述热拔检测单元监测待测摄像头已经拔掉并自动停止视频流，热插检测单元侦测新的待测摄像头待测摄像头并对待测摄像头进行参数初始化并打开视频流；所述测试板端包括电源模块，USB控制器及图像传感器接口，所述电源模块分别与USB控制器及图像传感器接口连接并提供电源，所述USB控制器与图像传感器接口通过I2C总线连接并进行视频流的传输，所述USB控制器对图像传感器接口连接的图像传感器型号进行兼容。
优选地，在USB主控芯片的固件中设置了FIFO的是否为空的标志位，一旦数据流异常的时候，这个FIFO的标志位就会自动设置为“空”的状态，通过定时读取这个标志，就可以获得视频流的是否正常的信息，从而在视频流停止的时候，将上层软件自动停止。
优选地，USB控制器对过I2C总线的不断监听，上层软件通过定义好的视频传感器信息库中的标识来跟不断监听的信息进行比对，发现一致的时候，自动启动播放程序。
优选地，USB控制器内建单片机嵌入式系统，该嵌入式系统采用可以自由定义的IO口来控制复位脚(RESET)和睡眠脚(PWDN)，并把信息记入到我们编写的上层软件的视频传感器信息库中，在上层软件里面通过调用不同视频传感器信息来控制传感器接口的电平，这样达到了兼容的目的。
优选地，电脑软件能够根据不同视频传感器信息库里面的信息来控制USB主控芯片里面的IO口的状态来设置硬件电压，针对各款待测摄像头的电压要求，本发明设计了三路电压AVDD/DOVDD/DVDD，并且三路电压可以根据需要进行设置。
优选地，I2C通讯方式采用8bit地址8bit数据的普通模式、特殊的8bit地址8bit数据的通讯模式、16bit地址8bit数据的通讯模式、8bit地址16bit数据的通讯模式、16bit地址16bit数据的通讯模式，并把这5种通讯方式写入到视频传感器信息库中。
优选地，所述上层软件能提供各个视频传感器不同解码方式的支持，包括YUV422格式、RGB raw格式、RGB565格式，在YUV422的数据格式中，也有是YUYV/YVYU/UYVY/VYUY四种排列组合。
优选地，所述I2C总线连接一加密模块3，所述加密模块3防止在硬件上被容易复制。加密模块3采用2个加密芯片，均为I2C通讯接口。每次通讯采用随机数来验证，加密芯片会根据内建的算法进行应答。必须2个验证正确之后系统才能正常工作，其中一种加密芯片的每个芯片的算法不同，无法代替；另外一种加密芯片的内部的密钥为随机设置，并定期修改，只有核心员工才能接触到，为了保证单片机嵌入式系统固件本身不被破解，本发明所述的上层软件会定期随机检查固件的完整性来保证加密性能的可靠性。
优选地，所述图像传感器接口23连接有静电保护模块4，主要完成对图像传感器各个脚的静电保护，通过对静电电荷的释放来实现。
本发明的摄像头测试系统通过上述改进，提高工作效率，减轻作业人员负担，提升产能和产品质量，使工位调焦可达350-400个/小时，效率提升了100％。降低了管理成本，产线作用人员也大大减少，所需要的厂房场地也缩减一半。设备稳定性好，使用寿命长，性价比高。而且设备硬件使用周期从原来的不到一年到现在的4-5年，可持续进行升级，性价比相当好，为各个待测摄像头厂大大的降低了成本。
附图说明
图1是本发明实施例整体模块结构示意图；
图2是本发明实施例计算机端模块结构示意图；
图3是本发明实施例上层软件内部模块结构示意图；
图4是本发明实施例热插拔模块结构示意图；
图5是本发明实施例测试板端模块结构示意图。
本发明目的、功能及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
如图1所示，它包括计算机端1及测试板端2，所述测试板端2连接待测摄像头并将视频流传输至计算机端1，所述计算机端1对收到的视频流进行检测，所述计算机端1与测试板端2通过USB接口连接，所述计算机端1包括上层软件11，上层软件11中包括一热插拔控制模块111及视频传感器信息库112，所述热插拔控制模块111包括热插检测单元1111和热拔检测单元1112，所述热拔检测单元监测待测摄像头1112已经拔掉并自动停止视频流，热插检测单元1111侦测新的待测摄像头待测摄像头并对待测摄像头进行参数初始化并打开视频流；所述测试板端2包括电源模块21，USB控制器22及图像传感器接口23，其中，USB控制器即通常所说的USB主控芯片，所述电源模块21分别与USB控制器22及图像传感器接口23连接并提供电源，所述USB控制器22与图像传感器接口23通过I2C总线连接并进行视频流的传输，所述USB控制器22对图像传感器接口23连接的图像传感器型号进行兼容。
实现热拔监测时，在USB控制器22的固件中设置了FIFO的是否为空的标志位，一旦数据流异常的时候，这个FIFO的标志位就会自动设置为“空”的状态，通过定时读取这个标志，就可以获得视频流的是否正常的信息，从而在视频流停止的时候，将上层软件自动停止。
实现热插监测时，USB控制器22对过I2C总线的不断监听，上层软件11通过定义好的视频传感器信息库112中的标识来跟不断监听的信息进行比对，发现一致的时候，自动启动播放程序。
在实现兼容是，在USB控制器22内建单片机嵌入式系统，该嵌入式系统采用可以自由定义的IO口来控制复位脚(RESET)和睡眠脚(PWDN)，并把信息记入到我们编写的上层软件的视频传感器信息库中，在上层软件里面通过调用不同视频传感器信息来控制传感器接口的电平，这样达到了兼容的目的。
电脑软件能够根据不同视频传感器信息库里面的信息来控制USB主控芯片里面的IO口的状态来设置硬件电压，针对各款待测摄像头的电压要求，本发明设计了三路电压AVDD/DOVDD/DVDD，并且三路电压可以根据需要进行设置。
I2C通讯方式采用8bit地址8bit数据的普通模式、特殊的8bit地址8bit数据的通讯模式、16bit地址8bit数据的通讯模式、8bit地址16bit数据的通讯模式、16bit地址16bit数据的通讯模式，并把这5种通讯方式写入到视频传感器信息库中。
所述上层软件能提供各个视频传感器不同解码方式的支持，包括YUV422格式、RGB raw格式、RGB565格式，在YUV422的数据格式中，也有是YUYV/YVYU/UYVY/VYUY四种排列组合。
为了防止防止在硬件上被容易复制，所述I2C总线连接一加密模块，加密模块采用2个加密芯片，均为I2C通讯接口。每次通讯采用随机数来验证，加密芯片会根据内建的算法进行应答。必须2个验证正确之后系统才能正常工作。一颗芯片采用国外专卖的芯片，这种芯片只允许卖给一家公司，也就是说，即使市面上有同样的芯片，但由于他内部的算法不同，他也无法代替；另外一个芯片采用国产的，他的内部的密钥为随机设置，并定期修改，只有核心员工才能接触到。为了保证单片机嵌入式系统固件本身不被破解，本发明的上层软件会定期随机检查固件的完整性来保证加密性能的可靠性。
所述图像传感器接口连接有静电保护模块，主要完成对图像传感器各个脚的静电保护，通过对静电电荷的释放来实现。
所述USB控制器还连接一按键模块5，该按键模块5上的按键主要起代替电脑上键盘的作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种摄像头测试系统，它包括计算机端及测试板端，所述测试板端连接待测摄像头并将视频流传输至计算机端，所述计算机端对收到的视频流进行检测，所述计算机端与测试板端通过USB接口连接，其特征在于：所述计算机端包括上层软件，上层软件中包括一热插拔控制模块及视频传感器信息库，所述热插拔控制模块包括热插检测单元和热拔检测单元，所述热拔检测单元监测待测摄像头已经拔掉并自动停止视频流，热插检测单元侦测新的待测摄像头并对待测摄像头进行参数初始化并打开视频流；所述测试板端包括电源模块，USB控制器及图像传感器接口，所述电源模块分别与USB控制器及图像传感器接口连接并提供电源，所述USB控制器与图像传感器接口通过I2C总线连接并进行视频流的传输，所述USB控制器对图像传感器接口连接的图像传感器型号进行兼容。
2.如权利要求1所述的摄像头测试系统，其特征在于：在USB控制器的固件中设置了FIFO的是否为空的标志位，一旦数据流异常的时候，这个FIFO的标志位就会自动设置为“空”的状态，通过定时读取这个标志，就可以获得视频流的是否正常的信息，从而在视频流停止的时候，将上层软件自动停止。
3.如权利要求1所述的摄像头测试系统，其特征在于：USB控制器对I2C总线不断监听，上层软件通过定义好的视频传感器信息库中的标识来跟不断监听的信息进行比对，发现一致的时候，自动启动播放程序。
4.如权利要求1所述的摄像头测试系统，其特征在于：USB控制器内建单片机嵌入式系统，该嵌入式系统采用可以自由定义的IO口来控制复位脚和睡眠脚，并把信息记入到我们编写的上层软件的视频传感器信息库中，在上层软件里面通过调用不同视频传感器信息来控制图像传感器接口的电平，这样达到了兼容的目的。
5.如权利要求1所述的摄像头测试系统，其特征在于：上层软件能够根据不同视频传感器信息库里面的信息来控制USB主控芯片里面的IO口的状态来设置硬件电压，针对各款待测摄像头的电压要求，本发明设计了三路电压AVDD/DOVDD/DVDD，并且三路电压可以根据需要进行设置。
6.如权利要求1所述的摄像头测试系统，其特征在于：I2C通讯方式采用8bit地址8bit数据的普通模式、特殊的8bit地址8bit数据的通讯模式、16bit地址8bit数据的通讯模式、8bit地址16bit数据的通讯模式、16bit地址16bit数据的通讯模式，并把这5种通讯方式写入到视频传感器信息库中。
7.如权利要求1所述的摄像头测试系统，其特征在于：所述上层软件能提供各个视频传感器不同解码方式的支持，包括YUV422格式、RGB raw格式、RGB565格式，在YUV422的数据格式中，也就是YUYV/YVYU/UYVY/VYUY四种排列组合。
8.如权利要求1所述的摄像头测试系统，其特征在于：所述I2C总线连接一加密模块，加密模块采用2个加密芯片，均为I2C通讯接口，每次通讯采用随机数来验证，加密芯片会根据内建的算法进行应答，必须2个加密芯片验证正确之后系统才能正常工作。
9.如权利要求1所述的摄像头测试系统，其特征在于：所述图像传感器接口连接有静电保护模块，主要完成对图像传感器各个脚的静电保护，通过对静电电荷的释放来实现。
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