CN109579978B - 测试方法及测试系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种测试方法及一种测试系统，该方法通过控制激光器发射激光信号至待测MEMS的扫描振镜。确定对应扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔并确定多个驱动频率。利用基于多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使激光信号形成多个成像图像。获取多个成像图像，以从多个驱动频率中确定使成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率。判断扫频间隔是否满足精度要求，如果是，将目标驱动频率作为扫描振镜任一扫描轴的共振频率；如果否，基于目标驱动频率调整扫频范围以及扫描间隔，并返回基于扫频范围及扫频间隔，确定多个驱动频率继续执行。本申请可获得待测MEMS中扫描振镜慢轴和快轴的共振频率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及虚拟现实技术领域，尤其涉一种测试方法及一种测试系统。
背景技术
MEMS(微机电系统，Microelectromechanical Systems)中的扫描振镜是激光扫描投影设备中的关键器件。激光器发射的激光光束需要通过扫描振镜的快速震动将激光光束反射到光幕上的不同位置处，从而实现待扫描图像快速的点扫描最终呈现该待扫描图像。
扫描振镜扫描方式可以分为快轴扫描和慢轴扫描。其中，快轴扫描利用扫描振镜快轴的共振实现水平方向快速扫描，慢轴扫描是利用电磁力或者静电力等外力驱动扫描振镜慢轴实现垂直方向匀速扫描，且扫描振镜快轴的驱动信号需要与扫描振镜快轴的共振频率一致，而扫描振镜慢轴的驱动信号频率需要远离扫描振镜慢轴的共振频率。
但由于现有制作工艺会导致不同的扫描振镜具有不同的共振频率，因此在生产激光扫描投影设备时需要获得准确地扫描振镜慢轴的共振频率和扫描振镜快轴的共振频率，以实现对激光扫描投影设备中电路设计。
发明内容
本申请实施例提供一种测试方法及一种测试系统，用以通过测试获得待测MEMS中扫描振镜慢轴的共振频率和扫描振镜快轴的共振频率。
本申请提供了一种测试方法，包括：
控制激光器发射激光信号至待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴，以利用所述扫描振镜任一扫描轴反射所述激光信号至光幕上成像；其中，所述扫描振镜任一扫描轴包括扫描振镜慢轴或扫描振镜快轴；
确定对应所述扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔；
基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率；
利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像；
获取所述成像图像，以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率；
判断所述扫频间隔是否满足精度要求；
如果是，将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率；
如果否，基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔，并返回基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率的步骤继续执行。
优选地，所述基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔包括：
减小所述扫频间隔，使调整后的扫描间隔小于调整前的扫描间隔；
基于所述目标驱动频率及所述扫频间隔调整所述扫描范围，获得以所述目标驱动频率为中心，以分别与所述目标驱动频率相差所述扫频间隔的第一频率和第二频率为两端的扫描范围。
优选地，判断所述扫频间隔是否满足精度要求包括：
判断所述扫频间隔是否大于间隔阈值；
如果是，确定所述扫频间隔不满足所述精度要求；
如果否，确定所述扫频间隔满足所述精度要求。
优选地，所述获取所述多个成像图像，以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率包括：
控制图像采集器采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像；
获取所述图像采集器采集的多个成像图像；
确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率。
优选地，所述控制图像采集器采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像包括：
控制所述图像采集器在所述每个驱动频率对应的扫描起始时刻，延时预设时间采集各自对应的成像图像。
优选地，所述确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为目标驱动频率包括：
基于亮度阈值识别每个成像图像的图像边界；
根据所述图像边界确定每个成像图像的像宽值；
确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像；
确定所述像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率。
优选地，所述利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像包括：
控制信号发生器基于所述多个驱动频率生成各自对应的正弦驱动信号；其中，每个正弦驱动信号持续的扫描时间及对应的扫描幅值均相同；
控制所述信号发生器依次发送所述多个驱动频率各自对应的正弦驱动信号至所述待测MEMS，以驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号基于所述扫描振镜任一扫描轴偏转角度在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像。
本申请提供了一种测试系统，包括：处理器、与所述处理器连接的激光器、与所述处理器及待测MEMS连接的信号发生器；
所述激光器基于所述处理器发送的激光发射指令发射激光信号至所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴；其中，所述扫描振镜任一扫描轴包括扫描振镜慢轴或扫描振镜快轴；
所述信号发生器接收处理器发送的信号生成指令；基于所述多个驱动频率生成扫描振镜任一扫描轴的驱动信号并发送所述驱动信号至所述待测MEMS，以驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像；
所述处理器用于发送的激光发射指令至所述激光器；确定对应扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔；基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率；发送所述信号生成指令至所述信号发生器；获取所述成像图像，以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率；判断所述扫频间隔是否满足精度要求；如果是，将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率；如果否，基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔，并返回继续执行基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率的操作。
优选地，还包括与所述处理器连接的图像采集器；
所述处理器发送图像采集指令至所述图像采集器采集；获取所述图像采集器采集的多个成像图像；确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率；
所述图像采集器基于所述图像采集指令采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像；发送所述多个成像图像至所述处理器。
优选地，所述信号发生器基于所述多个驱动频率生成扫描振镜任一扫描轴的驱动信号并发送所述驱动信号至所述待测MEMS具体是：基于所述多个驱动频率生成各自对应的正弦驱动信号；依次发送所述多个驱动频率各自对应的正弦驱动信号至所述待测MEMS；其中，每个正弦驱动信号持续的扫描时间及对应的扫描幅值均相同。
本申请实施实例提供了一种测试系统及一种测试方法，该方法通过控制激光器发射激光信号至待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴，以利用所述扫描振镜任一扫描轴反射所述激光信号至光幕上成像。确定对应扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔。基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率。利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，由于不同驱动信号使得扫描振镜任一扫描轴的偏转角度不同，因此在光幕上形成的成像图像的像宽值不同。因此，基于获取的多个成像图像，可以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率。判断所述扫频间隔是否满足精度要求，如果是，将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率；如果否，基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔，并返回基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率的步骤继续执行。所述扫描振镜任一轴包括扫描振镜快轴或扫描振镜慢轴，从而可依次确定所述待测MEMS的扫描振镜快轴的共振频率及扫描振镜慢轴的共振频率，为后续设计和生产激光扫描投影设备奠定基础。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请提供的一种测试系统一个实施例的结构示意图；
图2示出了本申请提供的一种测试系统又一个实施例的结构示意图；
图3示出了本申请提供的激光信号在光幕上的成像图像的边界示意图；
图4示出了本申请提供的一种测试方法一个实施例的流程图；
图5示出了本申请提供的一种测试方法又一个实施例的流程图；
图6示出了本申请提供的一种测试装置一个实施例的结构示意图；
图7示出了本申请提供的一种测试装置一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
为了获取不同扫描振镜慢轴及快轴的共振频率，发明人经过一些列研究发现当扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的幅值一定时，驱动信号的驱动频率越接近扫描振镜任一扫描轴的共振频率，该描振镜任一扫描轴的偏转角度就越大，而描振镜任一扫描轴的偏转角度与激光信号在光幕上的成像图像的像宽值成正比例关系，也即当驱动信号的扫描幅值固定值，通过改变驱动信号的驱动频率，从而可以基于激光信号在光幕上的成像图像的像宽值找到最接近该扫描振镜任一扫描轴的共振频率的目标驱动频率。
因此为了更加准确地获得扫描振镜任一扫描轴的共振频率，发明人提出了本申请方案。本申请实施实例提供了一种测试系统及一种测试方法，该方法通过控制激光器发射激光信号至待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴，以利用所述扫描振镜任一扫描轴反射所述激光信号至光幕上成像。确定对应扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔。基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率。利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，由于不同驱动信号使得扫描振镜任一扫描轴的偏转角度不同，因此在光幕上形成的成像图像的像宽值不同。因此，基于获取的多个成像图像，可以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率。判断所述扫频间隔是否满足精度要求，如果是，将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率；如果否，基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔，并返回基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率的步骤继续执行。所述扫描振镜任一轴包括扫描振镜快轴或扫描振镜慢轴，从而可依次确定所述待测MEMS的扫描振镜快轴的共振频率及扫描振镜慢轴的共振频率，为后续设计和生产激光扫描投影设备奠定基础。
下面将结合附图对本申请技术方案进行详细描述。
图1为本申请实施例提供的一种测试系统的一个实施例的结构示意图，该测试系统可以包括处理器101、与所述处理器连接的激光器102、分别与所述处理器101及待测MEMS连接的信号发生器103。
处理器101用于发送的激光发射指令至所述激光器102；确定对应扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔；基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率；发送所述信号生成指令至所述信号发生器103；获取所述成像图像，以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率；判断所述扫频间隔是否满足精度要求；如果是，将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率；如果否，基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔，并返回继续执行基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率的操作。
所述激光器102基于所述处理器发送的激光发射指令发射激光信号至所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴；其中，所述扫描振镜任一扫描轴包括扫描振镜慢轴或扫描振镜快轴。
所述信号发生器103接收处理器101发送的信号生成指令；基于所述多个驱动频率生成扫描振镜任一扫描轴的驱动信号并发送所述驱动信号至所述待测MEMS，以驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像。
在实际应用中，处理器101可以是计算机、服务器等。扫描振镜任一扫描轴可以包括扫描振镜慢轴或扫描振镜快轴。确定对应扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔具体可以根据待测MEMS的设备参数进行设置，设备参数中包含有待测MEMS的扫描振镜快轴的共振频率范围及扫描振镜慢轴的共振频率范围。例如，设备参数中设定扫描振镜慢轴的共振频率范围为40Hz-100Hz，则可以设定扫描振镜慢轴的驱动信号的初始的扫频范围为40Hz-100Hz，当然为了避免设备损坏导致共振频率可能超过设备参数标注的共振频率范围时，可以适当扩大扫频范围例如设定为20Hz-120Hz，具体可根据实际测试需求进行设定，在此不做具体限定。
扫频间隔可以在确定扫频范围后进行设定，扫频间隔可以根据精度要求进行设定，可以理解的是获得越精准的共振频率扫频间隔设置的越小获得的采样样本就越多，就可以获得更接近扫描振镜任一扫描轴的共振频率。但初始的扫频间隔设置过小会造成处理器运算量增大并且测试时间增长。
可选地，为了提高测试效率，在驱动信号的确定初始的扫频范围后，可以先基于该扫频范围设置一个数值较大的扫频间隔，即先进行大步跑扫频从基于扫频范围和扫频间隔确定驱动频率中确定一个近似共振频率即目标驱动频率。然后基于目标驱动率减小驱动信号的扫频范围和扫频间隔，并确定调整后的扫频范围和扫频间隔对应的驱动信号的驱动频率，每一次扫频，均从确定的驱动频率中确定一个最接近共振频率的驱动频率为目标驱动频率。从而通过逐步缩小驱动信号的扫频范围并逐渐减小扫频间隔，逐步扫频查找出最接近扫描振镜任一扫描轴的共振频率的目标驱动频率。并将该目标驱动频率确定为扫描振镜任一扫描轴的共振频率。
可选地，在某些实施例中，信号发生器103可以基于每一个驱动频率生成各自对应的驱动信号。处理器101可以通过激光发射指令控制激光器102在发送任一个驱动信号至待测MEMS时点亮，发射激光信号至待测MEMS的扫描振镜，并在该任一个驱动信号对应的扫描时间结束后控制该激光器102熄灭，停止发射激光信号。由于驱动扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的驱动频率越接近其共振频率时，该扫描振镜任一扫描轴的偏转角度就越大，因此反射激光器102发射的激光信号在光幕上成像的像宽值就越大，也即在相同扫描时间内激光信号在光幕上的移动距离越大。
实际应用中，扫描振镜慢轴反射激光信号在光幕上是沿垂直方向的移动，像宽值为成像图像在垂直方向的长度；而扫描振镜快轴反射激光信号在光幕上是沿水平方向的移动，像宽值为成像图像在水平方向的长度。
由上述可知，扫描振镜任一扫描轴的偏转角度与激光信号在光幕上形成的成像图像的像宽值成正比例关系，因此通过获取对应每个驱动频率的成像图像，并通过比较每个成像图像的像宽值，即可以确定像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为最接近该扫描振镜任一扫描轴的共振频率的目标驱动频率。
在确定目标驱动频率后，当判断扫频间隔不满足景区要求时，为了进一步更精确地确定该扫描振镜任一扫描轴的共振频率。可选地，在某些实施例中，处理器101基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔具体是：减小所述扫频间隔，使调整后的扫描间隔小于调整前的扫描间隔；基于所述目标驱动频率及所述扫频间隔调整所述扫描范围，获得以所述目标驱动频率为中心，以分别与所述目标驱动频率相差所述扫频间隔的第一频率和第二频率为两端的扫描范围。
实际在确定目标驱动频率后可以在目标驱动频率附近基于二分法扫频，设目标驱动频率为f1，调整后的扫频间隔为A1，则通过二分法确定扫频范围为(f1-A1)—(f1+A1)，也即第一频率为(f1-A1)，第二频率为(f1+A1)，且该扫频范围包括第一频率和第二频率。因此，可以确定驱动信号的驱动频率为(f1-A1)、f1、(f1+A1)。基于该三个驱动频率生成的驱动信号进行二分法扫频，确定该三个驱动频率中，使成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率f2。然后，继续基于目标驱动频率f2调整驱动信号的扫频范围和扫频间隔进行二分法扫频，直至确定目标驱动频率为fn时，确定对应的扫频间隔为1Hz，即扫频范围为(fn-1Hz)—(fn+1Hz)时，扫频间隔满足精度要求。最终确定(fn-1Hz)、fn、(fn+1Hz)该三个驱动频率对应的驱动信号使成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率fn+1即为该扫描振镜任一轴的共振频率。
可选地，在某些实施例中，处理器101判断所述扫频间隔是否满足精度要求具体可以是：判断所述扫频间隔是否大于间隔阈值；如果是，确定所述扫频间隔不满足所述精度要求；如果否，确定所述扫频间隔满足所述精度要求。
实际应用中，通常可以设定间隔阈值为1Hz即，扫描间隔不大于1Hz时，得到的目标驱动频率即可确定为满足测试精度要求的共振频率，当然还可设定间隔阈值为0.05或2均可，扫描间隔的精度要求可根据实际测试需求进行确定，在此不做具体限定。在测试过程中，初始扫频间隔值越小，得到的测试结果就会越准确，相应就导致测试效率下降。当然，如果本身初始的扫频范围就很小，就可以直接将扫频间隔设定为间隔阈值，从而仅通过一次扫频即可得到相应的测试结果，具体可根据实际情况进行设定。
以扫描振镜慢轴为例，基于待测MEMS的扫描振镜慢轴的共振频率范围，确定扫描振镜慢轴对应的驱动信号的扫频范围设定为40Hz-100Hz，精度要求扫频间隔为1Hz，可以设定一个较大的初始扫频间隔进行大步跑扫频，例如扫频间隔数值设定为20Hz，从而可以确定驱动频率分别为40Hz、60Hz、80Hz、100Hz。此时基于驱动频率设定的驱动信号可实现待测MEMS的扫描振镜慢轴的大步扫频，通过大步扫频初步确定与共振频率近似的目标驱动频率f1＝80Hz。由于扫频间隔20Hz大于间隔阈值，进一步地，可初步确定共振频率在60Hz＜fhy＜100Hz的范围内。此时，将扫频间隔减小为10Hz，基于目标共振频率f1＝80Hz，确定扫频范围为(f1-10)Hz-(f1+10)Hz，此时驱动频率分别为70Hz、80Hz、90Hz，通过二分法扫频，确定目标驱动频率为f2＝70Hz，由于扫频间隔10Hz大于间隔阈值，可进一步确定共振频率在60Hz＜fhy＜80Hz的范围内。基于目标驱动频率f2＝70Hz，将扫频间隔减小为5Hz，确定扫频范围为(f2-5)Hz-(f2+5)Hz，此时驱动频率分别为65Hz、70Hz、75Hz，通过二分法扫频，确定目标驱动频率为f3＝65Hz。由于扫频间隔5Hz大于间隔阈值，可进一步确定共振频率在60Hz＜fhy＜70Hz的范围内。基于目标驱动频率为f3＝65Hz，将扫频间隔减小为2Hz，确定扫频范围为(f3-2)Hz-(f3+2)Hz，此时驱动频率分别为63Hz、65Hz、67Hz，通过二分法扫频，确定目标驱动频率为f4＝67Hz。由于扫频间隔2Hz大于间隔阈值，可进一步确定共振频率在65Hz＜fhy＜70Hz的范围内。基于目标驱动频率为f4＝67Hz，将扫频间隔减小为1Hz，确定扫频范围为(f4-1)Hz-(f4+1)Hz，此时驱动频率分别为66Hz、67Hz、68Hz，通过二分法扫频，确定目标驱动频率为f5＝68Hz，且扫频间隔1Hz等于间隔阈值，认为扫频间隔满足精度要求，确定目标驱动频率为f5＝68Hz即为该待测MEMS的扫描振镜慢轴的共振频率。
可以理解的是，该待测MEMS的扫描振镜快轴的共振频率可以采用与上述相同的方法进行测试获得，本申请实施例中，不限定待测MEMS扫描振镜快轴和扫描振镜慢轴的测试的先后顺序，只需要在其中一扫描振镜的扫描轴测试完成后继续另一个扫描振镜的扫描轴的共振频率的测试即可。
可选地，在某些实施例中，所述信号发生器102基于所述多个驱动频率生成扫描振镜任一扫描轴的驱动信号并发送所述驱动信号至所述待测MEMS具体是：基于所述多个驱动频率生成各自对应的正弦驱动信号；依次发送所述多个驱动频率各自对应的正弦驱动信号至所述待测MEMS；其中，每个正弦驱动信号持续的扫描时间及对应的扫描幅值均相同。
实际应用中，信号发生器102基于驱动频率生成的驱动信号可以是正弦驱动信号也可以是方波驱动信号，或其它形式的驱动信号，在此不做具体限定。但基于每一个驱动频率各自生成的驱动信号的幅值要求均相同，且扫描时间相同，以便于比较不同驱动信号驱动待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴时，激光信号在成像光幕上形成的成像图像的像宽值的大小。
本申请实施例提供的测试系统适用于对任一待测MEMS的测试获得该待测MEMS的扫描振镜慢轴和扫描振镜快轴的共振频率，且系统结构简单，易于实现对待测MEMS扫描振镜任一扫描轴的共振频率的快速检测，使测试效率大大提高，为后续扫描振镜慢轴及扫描振镜快轴驱动电路设计、滤波电路的设计及激光扫描投影设备生产奠定基础。
图2为本申请实施例提供的一种测试系统的又一个实施例的结构示意图，该测试系统除图1实施例中的处理器101、激光器102和信号发生器103之外，还可以包括与所述处理器101连接的图形采集器104。
处理器101发送图像采集指令至所述图像采集器采集；获取所述图像采集器采集的多个成像图像；确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率。
所述图像采集器104基于所述图像采集指令采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像；发送所述多个成像图像至所述处理器。
可选地，在某些实施例中，该测试系统还可以包括与处理器101连接的电源模块；该电源模块分别与所述激光器102及所述图像采集器104连接，用于分别给所述激光器102及所述图像采集器104供电。
实际应用中，待测MEMS系统包括永久磁铁，以及位于永久磁铁提供的恒定磁场中的支架，扫描振镜及线圈位于支架上，从而可等效为弹性系统。当待测MEMS基于驱动信号的扫描幅值生成驱动电压供给与支架连接的线圈，使得线圈在固定磁场中受力发生扭转。当线圈中加正弦驱动信号时，线圈会带动支架带动扫描振镜运动，且其运动轨迹为与正弦驱动信号相同。
可选地，图像采集器可以是高速相机，由高速相机可以对光幕上的成像图像进行实时采样，因此激光器102可以一直处于点亮状态。激光器102通过持续地发射激光信号至光幕上的同时，由处理器101控制高速相机在每个驱动信号对应的扫描时间内分别进行成像图像的实时采集。当施加驱动信号至待测MEMS时，由于线圈受力发生扭转需要一定的反应时间，因此，在某些实施例中，所述处理器控制图像采集器采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像具体可以是：控制所述图像采集器在所述每个驱动频率对应的扫描起始时刻，延时预设时间采集各自对应的成像图像。
实际应用中，高速相机的延时时间可以设定为30ms(毫秒)，具体地可根据实际待测MEMS的机械灵敏度及驱动信号的不同进行设定，在此不做具体限定。
可选地，在某些实施例中，所述处理器101确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率具体可以是：基于亮度阈值识别所述每个成像图像的图像边界；根据所述图像边界确定每个成像图像的像宽值；确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像；确定所述像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率。
由于激光信号在光幕上成像后，成像图像的亮度要高于成像光幕的亮度以便于成像图像的显示。因此，根据激光信号在成像光幕上的成像亮度可以设定亮度阈值，基于亮度阈值对图像采集器采集的成像图像进行二值化，识别获得如图3所示的成像图像的边界。其中，图3所示为扫描振镜慢轴反射激光信号在光幕上形成的成像图像，因此成像图像的像宽值即为成像图像在垂直方向的长度值y。从而可以获得每个成像图像的像宽值，再通过比较每个成像图像的像宽值得到对应像宽值最大的成像图像，进一步将像宽值最大的成像图像对应的驱动频率作为目标驱动频率。
实际应用中，确定成像图像的像宽值不限于上述实施方法，还可以通过其它适用于确定成像图像边界值的图像处理方案，在此不做具体限定。
可选地，扫描振镜快轴反射激光信号在光幕上形成的成像图像同样可以采样上述实施方式确定成像图像在水平方向的边界长度作为该成像图像的像宽值，在此不再赘述。
本申请实施例中，通过图像采集器采集对应不同驱动频率时，激光信号在光幕上形成的成像图像，并通过比较每个成像图像的像宽值确定像宽值最大的成像图像对应的目标驱动频率，并采用二分法扫频进一步确定扫描振镜任一扫描轴的共振频率。该系统结构简单，易于实现对待测MEMS扫描振镜慢轴和快轴的共振频率的快速检测，为后续扫描振镜慢轴驱动电路设计、滤波电路的设计及激光扫描投影设备生产奠定基础。
图4示出了本申请提供的一种测试方法一个实施例的流程图，该方法可以用于测试系统；所述测试系统可以包括处理器，与所述处理器连接的激光器、分别与所述处理器及待测MEMS连接的信号发生器。
该方法可以包括：
401：控制激光器发射激光信号至待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴，以利用所述扫描振镜任一扫描轴反射所述激光信号至光幕上成像。
其中，所述扫描振镜任一扫描轴包括扫描振镜慢轴或扫描振镜快轴；
402：确定对应扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔。
403：基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率。
404：利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像。
405：获取所述成像图像，以从所述多个驱动频率中确定使成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率。
406：判断所述扫频间隔是否满足精度要求，如果是，执行步骤407；如果否，执行步骤408。
407：将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率。
408：基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔，并返回步骤403继续执行。
实际应用中，该测试方法可以应用于任一可以实现上述步骤的测试设备、测试系统或服务端中。
可选地，在某些实施例中，所述基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔可以包括：
减小所述扫频间隔，使调整后的扫描间隔小于调整前的扫描间隔；
基于所述目标驱动频率及所述扫频间隔调整所述扫描范围，获得以所述目标驱动频率为中心，以分别与所述目标驱动频率相差所述扫频间隔的第一频率和第二频率为两端的扫描范围。
可选地，在某些实施例中，所述判断所述扫频间隔是否满足精度要求可以包括：
判断所述扫频间隔是否大于间隔阈值；
如果是，确定所述扫频间隔不满足所述精度要求；
如果否，确定所述扫频间隔满足所述精度要求。
前述以对本申请实施例的具体实施方法做了详细的说明，在此不再赘述。
本申请实施例提供的测试系统适用于对任一待测MEMS的测试获得该待测MEMS的扫描振镜慢轴和扫描振镜快轴的共振频率，且系统结构简单，易于实现对待测MEMS扫描振镜任一扫描轴的共振频率的快速检测，使测试效率大大提高，为后续扫描振镜慢轴及扫描振镜快轴驱动电路设计、滤波电路的设计及激光扫描投影设备生产奠定基础。
图5示出了本申请提供的一种测试方法又一个实施例的流程图，该方法可以用于测试系统；所述测试系统除包括处理器、激光器和信号发生器外，还可以包括与所述处理器连接的图像采集器。
该方法可以包括：
501：控制激光器发射激光信号至待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴，以利用所述扫描振镜任一扫描轴反射所述激光信号至光幕上成像。
其中，所述扫描振镜任一扫描轴包括扫描振镜慢轴或扫描振镜快轴；
502：确定对应所述扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔。
503：基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率。
504：利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像。
505：控制图像采集器采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像。
506：获取所述图像采集器采集的多个成像图像。
507：确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率。
508：判断所述扫频间隔是否满足精度要求，如果是，执行步骤509；如果否，执行步骤510。
509：将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率。
510：基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔，并返回步骤503继续执行。
可选地，在某些实施例中，所述利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像可以包括：
控制信号发生器基于所述多个驱动频率生成各自对应的正弦驱动信号；其中，每个正弦驱动信号持续的扫描时间及对应的扫描幅值均相同；
控制所述信号发生器依次发送所述多个驱动频率各自对应的正弦驱动信号至所述待测MEMS，以驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号基于所述扫描振镜任一扫描轴偏转角度在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像。
可选地，在某些实施例中，所述控制图像采集器采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像可以包括：
控制所述图像采集器在所述每个驱动频率对应的扫描起始时刻，延时预设时间采集各自对应的成像图像。
可选地，在某些实施例中，所述确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为目标驱动频率可以包括：
基于亮度阈值识别所述每个成像图像的图像边界；
根据所述图像边界确定每个成像图像的像宽值；
确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像；
确定所述像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率。
前述以对本申请实施例的具体实施方法做了详细的说明，在此不再赘述。
本申请实施例中，通过图像采集器采集对应不同驱动频率时，激光信号在光幕上形成的成像图像，并通过比较每个成像图像的像宽值确定像宽值最大的成像图像对应的目标驱动频率，并采用二分法扫频进一步确定扫描振镜任一扫描轴的共振频率。该系统结构简单，易于实现对待测MEMS扫描振镜慢轴和快轴的共振频率的快速检测，为后续扫描振镜慢轴驱动电路设计、滤波电路的设计及激光扫描投影设备生产奠定基础。
图6示出了本申请提供的一种测试装置一个实施例的结构示意图，该装置可以用于测试系统；所述测试系统可以包括处理器，与所述处理器连接的激光器、分别与所述处理器及待测MEMS连接的信号发生器。
该装置可以包括：
第一控制模块601，用于控制激光器发射激光信号至待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴，以利用所述扫描振镜任一扫描轴反射所述激光信号至光幕上成像。
第一确定模块602，用于确定对应扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔。
其中，所述扫描振镜任一扫描轴包括扫描振镜慢轴或扫描振镜快轴。
第二确定模块603，用于基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率。
驱动模块604，用于利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像。
第一获取模块605，用于获取所述成像图像，以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率。
判断模块606，用于判断所述扫频间隔是否满足精度要求，如果是，触发共振频率确定模块607；如果否，触发调整模块608。
共振频率确定模块607，用于将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率。
调整模块608，用于基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔，并触发第二确定模块603。
实际应用中，该测试方法可以应用于任一可以实现上述步骤的测试设备、测试系统或服务端中。
可选地，在某些实施例中，所述调整模块608具体可以用于：
减小所述扫频间隔，使调整后的扫描间隔小于调整前的扫描间隔；
基于所述目标驱动频率及所述扫频间隔调整所述扫描范围，获得以所述目标驱动频率为中心，以分别与所述目标驱动频率相差所述扫频间隔的第一频率和第二频率为两端的扫描范围。
可选地，在某些实施例中，所述判断模块606具体可以用于：
判断所述扫频间隔是否大于间隔阈值；
如果是，确定所述扫频间隔不满足所述精度要求；
如果否，确定所述扫频间隔满足所述精度要求。
前述以对本申请实施例的具体实施方法做了详细的说明，在此不再赘述。
本申请实施例提供的测试系统适用于对任一待测MEMS的测试获得该待测MEMS的扫描振镜慢轴和扫描振镜快轴的共振频率，且系统结构简单，易于实现对待测MEMS扫描振镜任一扫描轴的共振频率的快速检测，使测试效率大大提高，为后续扫描振镜慢轴及扫描振镜快轴驱动电路设计、滤波电路的设计及激光扫描投影设备生产奠定基础。
图7示出了本申请提供的一种测试装置又一个实施例的结构示意图，该装置可以用于测试系统；所述测试系统除包括处理器、激光器和信号发生器外，还可以包括与所述处理器连接的图像采集器。
该装置可以包括：
第一控制模块701，用于控制激光器发射激光信号至待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴，以利用所述扫描振镜任一扫描轴反射所述激光信号至光幕上成像。
第一确定模块702，用于确定对应扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔。
其中，所述扫描振镜任一扫描轴包括扫描振镜慢轴或扫描振镜快轴。
第二确定模块703，用于基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率。
驱动模块704，用于利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像。
第一获取模块705，用于获取所述成像图像，以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽值的目标驱动频率。
第一获取模块705可以包括：
第二控制单元711，用于控制图像采集器采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像；
成像图像获取单元712，用于获取所述图像采集器采集的多个成像图像；
目标驱动频率确定单元713，用于确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率。
判断模块706，用于判断所述扫频间隔是否满足精度要求，如果是，触发共振频率确定模块707；如果否，触发调整模块708。
共振频率确定模块707，用于将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率。
调整模块708，用于基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫描间隔，并触发第二确定模块703。
可选地，在某些实施例中，所述驱动模块704具体可以用于：
控制信号发生器基于所述多个驱动频率生成各自对应的正弦驱动信号；其中，每个正弦驱动信号持续的扫描时间及对应的扫描幅值均相同；
控制所述信号发生器依次发送所述多个驱动频率各自对应的正弦驱动信号至所述待测MEMS，以驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号基于所述扫描振镜任一扫描轴偏转角度在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像。
可选地，在某些实施例中，所述第二控制单元711具体可以用于：
控制所述图像采集器在所述每个驱动频率对应的扫描起始时刻，延时预设时间采集各自对应的成像图像。
可选地，在某些实施例中，所述目标驱动频率确定单元713具体可以用于：
基于亮度阈值识别所述每个成像图像的图像边界；
根据所述图像边界确定每个成像图像的像宽值；
确定所述多个成像图像中像宽值最大的成像图像；
确定所述像宽值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率。
前述以对本申请实施例的具体实施方法做了详细的说明，在此不再赘述。
本申请实施例中，通过图像采集器采集对应不同驱动频率时，激光信号在光幕上形成的成像图像，并通过比较每个成像图像的像宽值确定像宽值最大的成像图像对应的目标驱动频率，并采用二分法扫频进一步确定扫描振镜任一扫描轴的共振频率。该系统结构简单，易于实现对待测MEMS扫描振镜慢轴和快轴的共振频率的快速检测，为后续扫描振镜慢轴驱动电路设计、滤波电路的设计及激光扫描投影设备生产奠定基础。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种测试方法，其特征在于，包括：
控制激光器发射激光信号至待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴，以利用所述扫描振镜任一扫描轴反射所述激光信号至光幕上成像；其中，所述扫描振镜任一扫描轴包括扫描振镜慢轴或扫描振镜快轴；
确定对应所述扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔；
基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率；
利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像；
获取所述成像图像，以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽度值的目标驱动频率；
判断所述扫频间隔是否满足精度要求；
如果是，将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率；
如果否，基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫频间隔，并返回基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率的步骤继续执行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫频间隔包括：
减小所述扫频间隔，使调整后的扫频间隔小于调整前的扫频间隔；
基于所述目标驱动频率及所述扫频间隔调整所述扫频范围，获得以所述目标驱动频率为中心，以分别与所述目标驱动频率相差所述扫频间隔的第一频率和第二频率为两端的扫频范围。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述扫频间隔是否满足精度要求包括：
判断所述扫频间隔是否大于间隔阈值；
如果是，确定所述扫频间隔不满足所述精度要求；
如果否，确定所述扫频间隔满足所述精度要求。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述多个成像图像，以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽度值的目标驱动频率包括：
控制图像采集器采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像；
获取所述图像采集器采集的多个成像图像；
确定所述多个成像图像中像宽度值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制图像采集器采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像包括：
控制所述图像采集器在每个驱动频率对应的扫描起始时刻，延时预设时间采集各自对应的成像图像。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述多个成像图像中像宽度值最大的成像图像对应的驱动频率为目标驱动频率包括：
基于亮度阈值识别每个成像图像的图像边界；
根据所述图像边界确定每个成像图像的像宽度值；
确定所述多个成像图像中像宽度值最大的成像图像；
确定所述像宽度值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用基于所述多个驱动频率生成的驱动信号依次驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像包括：
控制信号发生器基于所述多个驱动频率生成各自对应的正弦驱动信号；其中，每个正弦驱动信号持续的扫描时间及对应的扫描幅值均相同；
控制所述信号发生器依次发送所述多个驱动频率各自对应的正弦驱动信号至所述待测MEMS，以驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转，使所述激光信号基于所述扫描振镜任一扫描轴偏转角度在所述光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像。
8.一种测试系统，其特征在于，包括：处理器、与所述处理器连接的激光器、与所述处理器及待测MEMS连接的信号发生器；
所述激光器基于所述处理器发送的激光发射指令发射激光信号至所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴；其中，所述扫描振镜任一扫描轴包括扫描振镜慢轴或扫描振镜快轴；
所述信号发生器接收处理器发送的信号生成指令；基于多个驱动频率生成扫描振镜任一扫描轴的驱动信号并发送所述驱动信号至所述待测MEMS，以驱动所述待测MEMS的扫描振镜任一扫描轴偏转使所述激光信号在光幕上形成对应不同驱动频率的多个成像图像；
所述处理器用于发送激光发射指令至所述激光器；确定对应扫描振镜任一扫描轴的驱动信号的扫频范围及扫频间隔；基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率；发送所述信号生成指令至所述信号发生器；获取所述成像图像，以从所述多个驱动频率中确定使所述成像图像产生最大像宽度值的目标驱动频率；判断所述扫频间隔是否满足精度要求；如果是，将所述目标驱动频率作为所述扫描振镜任一扫描轴的共振频率；如果否，基于所述目标驱动频率调整所述扫频范围以及所述扫频间隔，并返回继续执行基于所述扫频范围及所述扫频间隔，确定多个驱动频率的操作。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括与所述处理器连接的图像采集器；
所述处理器发送图像采集指令至所述图像采集器采集；获取所述图像采集器采集的多个成像图像；确定所述多个成像图像中像宽度值最大的成像图像对应的驱动频率为所述目标驱动频率；
所述图像采集器基于所述图像采集指令采集对应所述不同驱动频率的多个成像图像；发送所述多个成像图像至所述处理器。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述信号发生器基于所述多个驱动频率生成扫描振镜任一扫描轴的驱动信号并发送所述驱动信号至所述待测MEMS具体是：基于所述多个驱动频率生成各自对应的正弦驱动信号；依次发送所述多个驱动频率各自对应的正弦驱动信号至所述待测MEMS；其中，每个正弦驱动信号持续的扫描时间及对应的扫描幅值均相同。
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