CN107665168A - 一种嵌入式软件gui自动化测试设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种嵌入式软件GUI自动化测试设备,其特征在于,包括自动化测试控制计算机、视频信息采集系统、图像信息特征识别系统、键盘鼠标模拟系统、测试信息管理系统、通讯系统以及测试自动执行控制系统。该嵌入式软件GUI自动化测试设备,采用非侵入式自动测试机制,测试平台软件不需要与被测软件运行在同一系统,解决了普通GUI测试工具无法针对嵌入式软件GUI进行测试的困难,同时,本设备应用不受被测嵌入式软件所在设备运行环境的限制,与被测嵌入式软件所在设备操作系统无关,只要是支持鼠标和键盘的输入类型,都能够进行嵌入式软件GUI自动化测试。

Description

一种嵌入式软件GUI自动化测试设备
技术领域
[0001 ]本发明涉及软件测试技术领域,特别是一种嵌入式软件GUI自动化测试设备。
背景技术
[0002] 具有⑶〖(Graphical User Interface,即图形用户界面,也称图形用户接口)的嵌 入式软件,其图形界面的输出判断主要由人脑进行,由手工输入操作完成。由于“人”的因素 加入,被测软件的交联环境必须具有“人”的仿真能力,才能全面实现测试的自动执行。然而 由于嵌入式软件硬件条件、操作系统环境、性能要求等限制,实时监控GUI、模拟键盘和鼠标 等行为操作时非常困难,导致嵌入式软件的GUI自动化测试缺少有效的工具手段。
[0003] 普通软件GUI测试通常方式是应用现有测试工具构建测试框架,如Robot,RFT、 WinRunner等工具。普通软件GUI测试框架方式常常需要与被测软件运行在同一系统,对资 源消耗巨大,不适合嵌入式软件轻型、占用资源少、高性能、高可靠性、便于移植等特点。软 件自动化测试技术按其机制可以分为侵入式和非侵入式:侵入式测试技术采取某种方式修 改软件内部代码或者控制其运行环境;而非侵入式测试技术用于监视和检查软件,而不修 改软件内部结构或者代码。嵌入式软件由于其内存小、实时性、与硬件关系紧密、I/O通道少 等特点,适合采用非侵入式自动测试技术。
[0004] 因此在现有技术嵌入式软件⑶I测试中,普通软件GUI测试工具无法用于嵌入式软 件GUI测试,嵌入式软件GUI测试基本上还是停留在测试人员根据需求文档,先用自然语言 写好测试用例,再用手工操作嵌入式设备,用眼睛观察GUI信息的人工测试阶段,整个测试 过程非常缓慢,而且容易出现由于人为疏忽导致的测试错误。
[0005] 因此,提供一种能够适用于嵌入式软件GUI测试的自动化测试设备成为本领域技 术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种能够适用于嵌入式软件GUI测试的自动化测试设备。该 嵌入式软件GUI自动化测试设备,采用非侵入式自动测试机制,将人机交互转成鼠标键盘模 拟设备的控制命令,测试平台软件不需要与被测软件运行在同一系统,解决了普通GUI测试 工具无法针对嵌入式软件GUI进行测试的困难,同时,本设备应用不受被测嵌入式软件所在 设备运行环境的限制,与被测嵌入式软件所在设备操作系统无关,只要是支持鼠标和键盘 的输入类型,都能够进行嵌入式软件GUI自动化测试。
[0007] 为实现上述目的,本发明提供一种嵌入式软件GUI自动化测试设备,包括自动化测 试控制计算机、视频信息采集系统、图像信息特征识别系统、键盘鼠标模拟系统、测试信息 管理系统、通讯系统以及测试自动执行控制系统。所述视频信息采集系统设置有视频采集 硬件和相应的视频采集驱动软件,所述视频采集硬件分别与被测嵌入式软件所在设备的显 示屏及所述自动化测试控制计算机相连,所述视频采集驱动软件设置于所述自动化测试控 制计算机内,所述视频信息采集系统可采集测试形成的视频信息并将其作为所述图像信息 特征识别系统所使用的基准图像;所述图像信息特征识别系统安装于所述自动化测试控制 计算机内,并设置有图像查找模块、图像对比模块、文字识别模块;所述键盘鼠标模拟系统 包括PCI板卡、键盘鼠标模拟驱动软件组成,所述PCI板卡与所述自动化测试控制计算机相 连,所述键盘鼠标模拟驱动软件设置于所述自动化测试控制计算机内,所述PCI板卡上设置 有USB接口电路、PS/2接口电路、FPGA协议处理电路和PCI接口电路;所述USB接口电路可与 USB设备进行电气连接,共有2路,可同时连接2路USB键盘鼠标模拟系统;所述PS/2接口电路 可与PS/2设备进行电气连接,共有2路,可同时连接2路PS/2键盘鼠标模拟系统;所述PCI接 口电路通过PCI2.0协议与所述自动化测试控制计算机进行通信;所述FPGA协议处理电路分 别与所述USB接口电路、PS/2接口电路和PCI接口电路相连;所述测试信息管理系统安装于 所述自动化测试控制计算机内,并设置有项目管理模块、图像信息管理模块、测试脚本管理 模块、调度脚本管理模块和执行结果管理模块,可用于存储测试信息;所述通讯系统连接所 述自动化测试控制计算机和被测嵌入式软件所在设备的系统;所述测试自动执行控制系统 安装于所述自动化测试控制计算机内,并设置有测试脚本编辑模块、测试脚本驱动模块,可 生成测试脚本并控制测试脚本执行;
[0008] 优选的,所述测试脚本编辑模块生成Python语言格式的测试脚本。
[0009] 优选的,所述被测嵌入式软件所在设备的显示屏设置有分屏器。
[0010] 利用本发明所提供的嵌入式软件GUI自动化测试设备,采用非侵入式自动测试机 制,测试平台软件不需要与被测软件运行在同一系统,解决了普通GUI测试工具无法针对嵌 入式软件GUI进行测试的困难,从而显著提高嵌入式软件GUI测试的质量和效率。
附图说明
[0011] 图1为本发明所提出的嵌入式软件GUI自动化测试设备的组成结构图。
具体实施方式
[0012] 本发明的核心是提供一种嵌入式软件GUI自动化测试设备,根据测试用例的执行 步骤转换Python格式的测试脚本,将人机交互转成鼠标键盘模拟设备的控制命令,实现对 被测软件鼠标键盘的控制,从而输入需要的人机交互信息,实现测试用例的执行;同时以不 干扰被测系统为原则,直接采集被测系统输出到显示器中的视频数据,通过对图像数据的 处理进行图像对比、图像查找和文字识别,根据测试用例预期输出自动判断用例的执行结 果。
[0013] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式 对本发明作进一步的详细说明。
[0014]本发明所提供的一种嵌入式软件GUI自动化测试设备,包括自动化测试控制计算 机、视频信息采集系统、图像信息特征识别系统、键盘鼠标模拟系统、测试信息管理系统、通 讯系统以及测试自动执行控制系统。视频信息采集系统设置有视频采集硬件和相应的视频 采集驱动软件,视频采集硬件分别与被测嵌入式软件所在设备的显示屏及自动化测试控制 计算机相连,被测肷入式软件所在设备的显不屏可以设置分屏器,视频采集驱动软件设置 于自动化测试控制计算机内,视频信息采集系统可采集测试形成的视频信息并将其作为所 述图像信息特征识别系统所使用的基准图像;所述图像信息特征识别系统安装于自动化测 试控制计算机内,并设置有图像查找模块、图像对比模块、文字识别模块;所述键盘鼠标模 拟系统包括PCI板卡、键盘鼠标模拟驱动软件组成,PCI板卡与自动化测试控制计算机相连, 键盘鼠标模拟驱动软件设置于自动化测试控制计算机内,PCI板卡上设置有USB接口电路、 PS/2接口电路、FPGA协议处理电路和PCI接口电路;USB接口电路可与USB设备进行电气连 接,共有2路,可同时连接2路USB键盘鼠标模拟系统;PS/2接口电路可与PS/2设备进行电气 连接,共有2路,可同时连接2路PS/2键盘鼠标模拟系统;PCI接口电路通过PCI 2 • 0协议与自 动化测试控制计算机进行通信;FPGA协议处理电路分别与USB接口电路、PS/2接口电路和 PCI接口电路相连;测试信息管理系统安装于所述自动化测试控制计算机内,并设置有项目 管理模块、图像信息管理模块、测试脚本管理模块、调度脚本管理模块和执行结果管理模 块,可用于存储测试信息;通讯系统连接自动化测试控制计算机和被测嵌入式软件所在设 备的系统;测试自动执行控制系统安装于自动化测试控制计算机内,并设置有测试脚本编 辑模块、测试脚本驱动模块,可生成测试脚本并控制测试脚本执行,测试脚本编辑模块可以 生成Python语言格式的测试脚本。
[0015]测试视频信息采集系统包含视频采集硬件设备和相应的视频采集驱动软件,主要 实现对嵌入式软件子系统输出的视频信息进行非干预性的捕获,可以将采集的视频信息存 为JPG、BMP和PNG格式图像,此图像作为图像信息特征识别子系统的基准图像。
[0016]图像信息特征识别子系统采用软件形式,包含图像查找模块、图像对比模块、文字 识别模块,图像查找模块主要实现图像中查找子图像,图像对比模块实现新图像与基准图 像的对比,文字识别模块对选定的区域内图像文字识别。
[0017] 测试信息管理系统包含项目管理模块,图像信息管理模块、测试脚本管理模块、调 度脚本管理模块和执行结果管理模块,项目管理模块实现测试项目的管理;图像信息管理 模块实现对采集的基准图像管理,测试脚本管理实现对测试脚本的保存、删除,调度脚本管 理模块实现对调度脚本的保存、删除。
[0018] 测试自动执行控制系统还包含测试脚本编辑模块和脚本驱动模块。脚本编辑模块 实现测试脚本的编辑与生成,支持脚本编辑和基于图像建模的脚本函数自动生成,基于图 像建模的脚本函数自动生成只需要用户利用鼠标点击或框出相应的坐标区域,自动获取图 像的坐标以及图像的尺寸大小等信息,并生成相应的函数参数,极大的提高了脚本编写的 效率。脚本灵活,能够实现复杂的测试用例。脚本驱动模块通过采用Python语言格式的脚 本,执行中调用视频信息采集子系统、图像信息特征识别子系统、键盘鼠标模拟子系统、测 试信息管理子系统、通讯子系统进行调用,驱动执行关键操作函数,包括键盘驱动函数、鼠 标移动函数、视频采集函数、图像比较函数、OCR函数、网口发送数据函数、网口接收函数、测 试数据保存数据库函数、脚本封装函数、脚本运行函数以及Python语言自身的关键字等。 [0019]下面参照附图1,对本发明的一种具体实施方式进行描述。
[0020]本嵌入式软件GUI自动化测试设备包括自动化测试控制计算机1台,自动化测试控 制计算机使用windowsXP系统,部署MySQL数据库,MySQL数据库用于存储测试信息,包括测 试工程管理信息、测试配置信息、基准图像信息、测试脚本信息、调度脚本信息、运行结果信 息。本嵌入式软件GUI自动化测试设备还包括视频信息采集系统、图像信息特征识别系统、 键盘鼠标模拟系统、测试信息管理系统、通讯系统以及测试自动执行控制系统。视频信息采 集系统设置有视频米集卡1套和相应的视频采集驱动软件,视频采集卡支持VGA和DVI两种 制式视频格式,被测嵌入式软件所在设备的显示屏设置有分屏器,VGA或DVI端连接分屏器, USB端连接自动化测试控制计算机,视频采集驱动软件设置于自动化测试控制计算机内,视 频信息采集系统可采集测试形成的视频信息并将其作为图像信息特征识别系统所使用的 基准图像;图像信息特征识别系统安装于自动化测试控制计算机内,并设置有图像查找模 块、图像对比模块、文字识别模块;键盘鼠标模拟系统1套,包括PCI板卡、键盘鼠标模拟驱动 软件组成,PCI板卡与自动化测试控制计算机相连,键盘鼠标模拟驱动软件设置于自动化测 试控制计算机内,PCI板卡上设置有USB接口电路、PS/2接口电路、FPGA协议处理电路和PCI 接口电路;USB接口电路可与USB设备进行电气连接,共有2路,可同时连接2路USB键盘鼠标 模拟系统;PS/2接口电路可与PS/2设备进行电气连接,共有2路,可同时连接2路PS/2键盘鼠 标模拟系统;PCI接口电路通过PCI2.0协议与自动化测试控制计算机进行通信;FPGA协议处 理电路分别与USB接口电路、PS/2接口电路和PCI接口电路相连;测试信息管理系统安装于 所述自动化测试控制计算机内,并设置有项目管理模块、图像信息管理模块、测试脚本管理 模块、调度脚本管理模块和执行结果管理模块,可用于存储测试信息;通讯系统连接自动化 测试控制计算机和被测嵌入式软件所在设备的系统;测试自动执行控制系统安装于自动化 测试控制计算机内,并设置有测试脚本编辑模块、测试脚本驱动模块,可生成测试脚本并控 制测试脚本执行,测试脚本编辑模块可以生成Python语言格式的测试脚本。
[0021]本具体实施方式提供的嵌入式软件GUI自动化测试设备工作过程如下:
[0022] 1)测试项目工程管理和测试环境配置,测试人员根据被测件相关文档,在测试主 控机上新建工程,并配置被测件鼠标键盘类型和外围交联设备类型,保存到MySQL数据库 中。
[0023] 2)程序执行和视频信息采集,执行被测系统,截取被测系统的图像,作为生成测试 用例的基准图像。
[0024] 3)测试用例转换和建模,将基准图像进行建模,获取像素坐标值,用于自动生成图 像对比、图像查找、OCR以及鼠标移动的函数。
[0025] 4)脚本生成与编辑,通过利用自动生成的函数以及对脚本编辑,将测试用例转换 成可执行的脚本文件,脚本包括测试脚本和调度脚本。
[0026]测试脚本包括基于图像建模的脚本函数自动生成和文本编辑两种方式。
[0027]图像建模的脚本函数自动生成:图像对比函数,图像查找函数以及0CR函数的生成 时在利用图像信息识别系统,对基准图像进行建模,拖拉鼠标选中需要识别的区域,获取区 域位置,根据选择的生成函数功能会自动映射到脚本的关键词;鼠标移动与点击类函数生 成时,在实时采集的图像中,自动获取鼠标的位置的像素坐标,点击鼠标,自动生成鼠标移 动与点击的函数。
[0028]文本编辑,包^复制、粘贴、剪切、删除、查找、替换、撤销、重复、全选,行定位脚本 编辑环境可显式的显示出脚本行号;支持添加/删除断点,支持设置关键字亮显;支持单行 注释与多行注释;支持自动缩进等;在脚本编辑界面,每当按下“ •”键,自动出现关键字索引 列表,给出相应的关键字函数,函数后面有相应的注释,根据注释在函数中输入测试数据参 数,是利用脚本关键字的自动输入。 夕
[0029]调度脚本主要有测试脚本运行函数和Python语言自身的关键字组成,采用文本编 辑方式进行编辑。
[0030] 5)脚本执行,通过对脚本的函数进行解析,自动执行测试过程。脚本中函数会调用 到视频采集子系统、图像信息子系统、图像特征识别子系统和鼠标键盘模拟子系统。可以编 写调度脚本进行运行,通过运行调度脚本运行测试脚本,也可以直接运行单个测试脚本。
[0031] 本测试设备的脚本解析会调用Python脚本解析器,Python脚本解析器会解析 Python语言的关键字和变量,当遇到Python语言之外的关键字后,Python解析器会产生中 断,并将执行权交给本测试系统脚本解析器,脚本解析器会查找使用VC开发的驱动函数关 键字,当查找到后,发送驱动函数的事件,驱动函数执行,执行完毕后,本测试系统脚本解析 器将执行权再交给Python脚本解析器,同时将驱动函数返回信息传递给Python脚本解析 器,Python脚本解析器继续执行。这样,本测试系统的脚本解析器与Python脚本解析器融为 一体,一方面实现了将Python语言编辑于执行界面嵌入到测试系统界面中,另一方面也实 现了Python语言功能的扩展。
[0032] 6)数据收集及存储,在测试执行过程中,会根据关键函数执行结果进行保存数据, 对测试的数据保存在保存到MySQL数据库中。
[0033] 7)测式数据服务器根据所存储的测试数据,进行结果分析。
[0034]该种嵌入式软件GUI自动化测试设备,采用人机交互设备模拟真实指令,图像采集 与信息识别模拟人的判别行为,不会干扰被测系统的运行,对测试结果不会产生任何影响, 同时不需要与被测软件运行在同一系统,解决了通用GUI测试工具无法针对嵌入式GUI软件 测试的困难。
[0035]通用GUI工具常常调用API,只支持被测件单一的运行系统,本测试平台应用不受 被测件运行环境限制,与被测件操作系统无关,只要是支持鼠标和键盘的输入类型(触摸屏 除外),都能够进行GUI自动化测试,包括Vxworks、Windows、Linux。
[0036]该嵌入式软件GUI自动化测试设备采用Python脚本形式编辑用例。Python语言嵌 入设备中,并与其有机结合,融为一体。支持基于图像建模的脚本函数自动生成和文本编辑 两种方式生产测试脚本。基于图像建模的脚本函数自动生成方式自动获取图像的坐标以及 图像的尺寸大小等信息,自动生成脚本中图像对比、图像查找、鼠标移动与点击、OCR等关键 函数,极大的提高了脚本编写的效率。脚本编辑方式,使脚本灵活多样,能够实现复杂的测 试用例。
[0037]该嵌入式软件GUI自动化测试设备利用调度脚本方式支持测试脚本的调度,可以 支持测试用例的周期执行、条件执行、顺序执行以及脚本模块化、脚本共享等复杂测试方 式,同时可以仿真外围交联环境,集成通讯子系统,包括网络通讯和串口通讯,实现被测系 统与外围设备的交互。
[0038]以上对本发明所提供的嵌入式软件GUI自动化测试设备进行了详细介绍。本文中 应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助 ^解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱 离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本 发明权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1. 一种嵌入式软件GUI自动化测试设备,其特征在于,包括自动化测试控制计算机、视 频信息采集系统、图像信息特征识别系统、键盘鼠标模拟系统、测试信息管理系统、通讯系 统以及测试自动执行控制系统;所述视频信息采集系统设置有视频采集硬件和相应的视频 采集驱动软件,所述视频采集硬件分别与被测嵌入式软件所在设备的显示屏及所述自动化 测试控制计算机相连,所述视频采集驱动软件设置于所述自动化测试控制计算机内,所述 视频信息采集系统可采集测试形成的视频信息并将其作为所述图像信息特征识别系统所 使用的基准图像,所述被测嵌入式软件所在设备的显示屏设置有视频分屏器;所述图像信 息特征识别系统安装于所述自动化测试控制计算机内,并设置有图像查找模块、图像对比 模块、文字识别模块;所述键盘鼠标模拟系统包括PCI板卡、键盘鼠标模拟驱动软件组成,所 述PCI板卡与所述自动化测试控制计算机相连,所述键盘鼠标模拟驱动软件设置于所述自 动化测试控制计算机内,所述PCI板卡上设置有USB接口电路、PS/2接口电路、FPGA协议处理 电路和PCI接口电路;所述USB接口电路可与USB设备进行电气连接,共有2路,可同时连接2 路USB键盘鼠标模拟系统;所述PS/2接口电路可与PS/2设备进行电气连接,共有2路,可同时 连接2路PS/2键盘鼠标模拟系统;所述PCI接口电路通过PCI2.0协议与所述自动化测试控制 计算机进行通信;所述FPGA协议处理电路分别与所述USB接口电路、PS/2接口电路和PCI接 口电路相连;所述测试信息管理系统安装于所述自动化测试控制计算机内,并设置有项目 管理模块、图像信息管理模块、测试脚本管理模块、调度脚本管理模块和执行结果管理模 块,可用于存储测试信息;所述通讯系统连接所述自动化测试控制计算机和被测嵌入式软 件所在设备的系统;所述测试自动执行控制系统安装于所述自动化测试控制计算机内,并 设置有测试脚本编辑模块、测试脚本驱动模块,可生成测试脚本并控制测试脚本执行。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式软件GUI自动化测试设备,其特征在于,所述测试 脚本编辑模块生成Python语言格式的测试脚本。
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