CN111929035B - 心率模组led亮度检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种心率模组LED亮度检测方法及装置，其中的方法包括：将待检测心率模组放置在测试托盘上，通过工业相机拍摄待检测心率模组，分别获取所有待检测心率模组的LED关闭状态下的第一灰度图，以及所有待检测心率模组的LED打开状态下的第二灰度图；对第一灰度图和第二灰度图进行灰度差值处理，获取对应的第三灰度图；对第三灰度图依次进行预处理及灰度处理，并获取所有LED的灰度值列表；根据灰度值列表及预设样本数据获取待检测心率模组的LED的检测结果；其中，预设样本数据为标定样品在测试托盘不同区域上的样本数据。利用上述发明能够降低周围环境对LED亮度测试的影响，同时还能够提高LED的检测精度和效率。

Description

心率模组LED亮度检测方法和装置

技术领域

本发明涉及产品检测技术领域，更为具体地，涉及一种心率模组LED亮度检测方法和装置。

背景技术

随着现在经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，大家对健康的重视程度越来越高，对健康监护产品的需求也逐步提升，智能穿戴类产品和医疗健康方面的结合越来越紧密，心率监测、心电图测量等功能在智能穿戴类产品上的使用也越来越广泛。因此，对智能穿戴类产品的心率功能的检测要求也逐步提高。

目前，产品心率模组内部的LED亮度的有效性和准确性作为心率模组测试过程中的一个关键项目，其检测精度会直接影响产品的测试精度。但是，由于产品心率模组内部器件的堆叠，容易导致模组LED亮度功能出现部分LED不亮或者相同LED亮度不一样的情况，影响检测质量。

现有对LED亮度的检测方案主要有积分球测试方案和测试装置方案，其中积分球测试方案受环境影响较大，测试效率低；而采用测试装置或仪器对LED进行亮度测试的方案成本较高，而且测试装置通常需要定制，通用性低，不适合大规模量产。

为此，目前亟需一种LED测试方案，能够低成本、高质量地对LED亮度进行检测。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种心率模组LED亮度检测方法及装置，以解决目前LED亮度检测存在的效率低、成本高、通用性差等问题。

本发明提供的心率模组LED亮度检测方法，包括将待检测心率模组放置在测试托盘上，通过工业相机拍摄待检测心率模组，分别获取所有待检测心率模组的LED关闭状态下的第一灰度图，以及所有待检测心率模组的LED打开状态下的第二灰度图；对第一灰度图和第二灰度图进行灰度差值处理，获取对应的第三灰度图；对第三灰度图依次进行预处理及灰度处理，并获取所有LED的灰度值列表；根据灰度值列表及预设样本数据获取待检测心率模组的LED的检测结果；其中，预设样本数据为标定样品在测试托盘不同区域上的样本数据。

此外，优选的技术方案是，预设样本数据包括标定样品在测试托盘上的相对位置列表、标定样品在不同区域上的灰度值标样列表、标定样品中的各LED在标定样品中的相对位置列表、标定样品在不同区域上的灰度偏差阈值。

此外，优选的技术方案是，对第三灰度图进行预处理的过程包括：对第三灰度图进行图像滤波，获取滤波图；对滤波图进行二值化处理，获取二值化图；根据待检测心率模组在测试托盘上的相对位置列表和二值化图将第三灰度图划分为不同的测试域。

此外，优选的技术方案是，获取所有LED的灰度值列表的过程包括：在当前待检测心率模组所在的测试域进行扫描，确定心率模组中LED的位置及心率模组中每个LED对应的不为零的灰度像素值；根据灰度像素值确定每个LED对应的灰度均值；根据LED的灰度均值获取待检测心率模组对应的灰度值列表；按照设定顺序依次确定每个待检测心率模组对应的灰度值列表。

此外，优选的技术方案是，根据灰度值列表及样本数据获取待检测心率模组的LED的检测结果的过程包括：获取灰度值列表与灰度值列表对应的灰度值标样列表之间的差值；根据灰度值列表与灰度值列表对应的灰度值标样列表之间的差值确定与LED对应的灰度偏差；当灰度偏差在灰度偏差阈值范围内时，确定对应位置的LED的亮度符合要求，否则不符合要求。

此外，优选的技术方案是，当LED的亮度不符合要求时，将LED的灰度均值、灰度偏差、在对应待检测心率模组中的相对位置、对应的待检测心率模组在测试托盘上的相对位置信息存储在目标列表中；否则，当LED的亮度符合要求时，将LED的灰度均值、灰度偏差、在对应待检测心率模组中的相对位置、对应的待检测心率模组在测试托盘上的相对位置信息存储在合格列表中。

此外，优选的技术方案是，在通过工业相机拍摄待检测心率模组之前，还包括：初始化工业相机的高度、焦距、光圈。

此外，优选的技术方案是，测试托盘为圆形结构；在测试托盘上设置有至少两个不同区域的测试圆；待检测心率模组分布在各测试圆上，且在同一测试圆上的各待检测心率模组呈均匀分布。

此外，优选的技术方案是，在同一测试圆上的各待检测心率模组的LED的灰度值标样相同。

根据本发明另一方面，提供一种心率模组LED亮度检测装置，包括灰度图获取单元，用于将待检测心率模组放置在测试托盘上，通过工业相机拍摄待检测心率模组，分别获取所有待检测心率模组的LED关闭状态下的第一灰度图，以及所有待检测心率模组的LED打开状态下的第二灰度图；灰度图处理单元，用于对第一灰度图和第二灰度图进行灰度差值处理，获取对应的第三灰度图；灰度值获取单元用于对第三灰度图依次进行预处理及灰度处理，并获取所有LED的灰度值列表；检测结果获取单元，用于根据灰度值列表及预设样本数据获取待检测心率模组的LED的检测结果；其中，预设样本数据为标定样品在测试托盘不同区域上的样本数据。

利用上述心率模组LED亮度检测方法及装置，能够利用工业相机对测试托盘中不同位置的心率模组的LED进行拍摄，并获取灰度信息进行图像分析，能够实现对多个LED亮度的同时检测；同时，能够降低周围环境对LED亮度测试的影响，准确高效的实现对多个心率模组的LED测试。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的心率模组LED亮度检测方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的心率模组LED亮度检测方法的详细流程图；

图3为根据本发明实施例的样本数据获取流程图；

图4为根据本发明实施例的测试托盘上的心率模组及测试圆位置示意图；

图5为图2中SP部分的详细流程图；

图6为根据本发明实施例的心率模组LED亮度检测装置的逻辑框图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为详细描述本发明的心率模组LED亮度检测方法及装置，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1和图2分别示出了根据本发明实施例的心率模组LED亮度检测方法的流程及详细流程。

如图1和图2共同所示，本发明实施例的心率模组LED亮度检测方法，主要包括以下步骤：

S110：将待检测心率模组放置在测试托盘上，通过工业相机拍摄待检测心率模组，分别获取所有待检测心率模组的LED关闭状态下的第一灰度图，以及所有待检测心率模组的LED打开状态下的第二灰度图。

S120：对第一灰度图和第二灰度图进行灰度差值处理，获取对应的第三灰度图。其中，第二灰度图与第一灰度图的差值即为第三灰度图。

S130：对第三灰度图依次进行预处理及灰度处理，并获取所有LED的灰度值列表。

其中，对第三灰度图进行预处理的过程进一步包括：首先，对第三灰度图进行图像滤波，获取滤波图；然后，对滤波图进行二值化处理，获取二值化图；最后，根据待检测心率模组在测试托盘上的相对位置列表和二值化图将第三灰度图划分为不同的测试域，然后对各个测试域内的LED进行检测。

进一步地，获取所有LED的灰度值列表的过程包括：

1、在当前待检测心率模组所在的测试域进行扫描，确定心率模组中LED的位置及心率模组中每个LED对应的不为零的灰度像素值。

其中，测试域可以理解为当前待检测心率模组所在区域，然后对该测试域内或该待检测心率模组中的所有LED进行检测。

2、根据该灰度像素值确定每个LED对应的灰度均值。。

3、根据LED的灰度均值获取待检测心率模组对应的灰度值列表。每个待检测心率模组对应的灰度值列表包括该待检测心率模组中所有LED的灰度均值及待检测心率模组中所有LED对应的位置。

4、按照设定顺序依次确定每个待检测心率模组对应的灰度值列表。

S140：根据灰度值列表及预设样本数据获取待检测心率模组的LED的检测结果；其中，预设样本数据为标定样品在测试托盘不同区域上的样本数据。

其中，该步骤包括：获取灰度值列表与该灰度值列表对应的灰度值标样列表之间的差值；然后，根据灰度值列表与该灰度值列表对应的灰度值标样列表之间的差值确定与LED对应的灰度偏差；判断灰度偏差是否在灰度偏差阈值范围内。当灰度偏差在灰度偏差阈值范围内时，确定对应位置的LED的亮度符合要求，否则不符合要求。

进一步地，当LED的亮度不符合要求时，将LED的灰度均值、灰度偏差、在对应待检测心率模组中的相对位置、对应的待检测心率模组在测试托盘上的相对位置信息存储在目标列表中；否则，当LED的亮度符合要求时，将LED的灰度均值、灰度偏差、在对应待检测心率模组中的相对位置、对应的待检测心率模组在测试托盘上的相对位置信息存储在合格列表中。

其中，标定样品主要是根据测试规范制定的LED亮度测试规格通过积分球选取一个样品作为标定样品，并依次在测试托盘的不同区域放置该标定样本，并读取对应位置上的LED等的灰度值信息，获取标定样品在不同区域上的灰度值标样列表、标定样品在测试托盘上的相对位置列表、标定样品在不同区域上的灰度值标样列表、标定样品中的各LED在该标定样品中的相对位置列表、标定样品在不同区域上的灰度偏差阈值等作为样本数据进行存储。

作为具体示例，测试托盘可采用圆形结构，在测试托盘上设置有至少两个不同区域的测试圆，各测试圆为同心圆，待检测心率模组分布在各测试圆上，且在同一测试圆上的各待检测心率模组呈均匀分布。该步骤中的测试托盘不同区域可理解为测试托盘上的不同的测试圆；其中，在同一测试圆上的各待检测心率模组的LED的灰度值标样相同。

具体地，该步骤主要用于排除工业相机拍摄图像的灰度值对距离中心出现衰减导致的灰度值不满足灰度偏差阈值的问题，而灰度偏差阈值可根据待检测心率模组的检测要求或生产要求等进行设定及调整。

图3示例根据本发明实施例的预设样本数据的获取流程。

如图3所示，本发明实施例的预设样本数据获取过程，主要包括：

S210：使用积分球标定心率模组作为标定样品(或标样产品)。

S220：将标定样品放置在测试托盘上的Rn半径的测试圆上，n＝1，2，3...

S230：打开标定样品的所有LED，通过工业相机进行拍摄，获取拍摄图；

S240：对拍摄图进行图像分析处理，获取在Rn半径位置处的像素坐标与拍摄图中心点之间的夹角θ、标定样品的中心距离其上的LED中心的垂直像素距离d，相邻两LED之间的像素距离l，各LED的亮度以及灰度半径。

S250：根据标定样品的像素坐标与拍摄图中心点之间的夹角θ，确定测试圆Rn上的其他位置的心率模组的中心点像素坐标。

S260：依次对所有测试圆上的心率模组的样本数据进行采集，并保存。

在本发明的具体示例中，如图4根据本发明实施例的测试托盘上的心率模组及测试圆位置所示，测试托盘分为三个测试圆，分别为R1、R2和R3，每个测试圆上设置若干个心率模组，且在每个心率模组上均设置有两组LED，每组LED包括三个LED，各LED之间的位置关系可参考图4中所示；但是，在具体应用过程中，测试圆的个数、每个测试圆上设置的心率模组的个数及心率模组上的LED的个数及相互之间的位置关系可进行调整，能够通过标定样品确定测试托盘上的各心率模组的位置、心率模组的各LED的位置等样本数据即可，并不限于附图中所示具体结构。

其中，像素坐标保存至各心率模组在测试托盘相对位置列表MPList中，标定样品的中心距离其上的LED中心的垂直像素距离d以及相邻两LED之间的像素距离l保存至各LED在对应的心率模组中相对位置列表LPList中，各LED的亮度(包括GreenGRn和RedGRn)保存至Glist中。Glist为LED在不同测试圆上的灰度值标样，Glist＝{GreenGR1、RedGR1、GreenGR2、RedGR2、GreenGR3、RedGR3……GreenGRn、RedGRn}。

在本发明的一个具体实施方式中，可根据各心率模组在测试托盘相对位置列表MPList和各LED在对应的心率模组中相对位置列表LPList查找并确定各心率模组中所有LED所在位置的灰度信息，并标记得TargetList，最后根据设定的灰度偏差阈值筛选TargetList中符合生产要求的心率模组。

具体地，图5示出了图2中SP部分的详细流程，即上述查找并确定各心率模组中所有LED所在位置的灰度信息的流程。

如图5所示，本发明实施例的查找并确定各心率模组中所有LED所在位置的灰度信息的流程包括以下步骤：

1、根据标定样品的中心距离其上的LED中心的垂直像素距离d以及相邻两LED之间的像素距离l确定每个LED的中心像素坐标P(x，y)；

2、以P为圆心，以RGreenRn和RRredRn为半径搜索该区域内的灰度像素，并获取每个LED的平均灰度值GreenG(i，j，k)和RenG(i，j，k)；其中，RGreenRn表示在半径为Rn的测试圆上的绿色LED成像灰度图的圆形区域半径大小(灰度半径)，RRredRn表示在半径为Rn的测试圆上的红色LED成像灰度图的圆形区域半径大小(灰度半径)；

3、确定灰度偏差Dgreen＝GreenG(i，j，k)-GreenGRn；Dred＝Red G(i，j，k)-RedGRn；其中，GreenGRn表示在半径为Rn的测试圆上的绿色LED的亮度(该亮度也可理解为灰度值标样)，RedGRn表示在半径为Rn的测试圆上的红色LED的亮度(该亮度也可理解为灰度值标样)。

4、记录心率模组的中心位置坐标、心率模组内各LED位置、各LED对应的灰度值、与Glist中对应Rn测试圆上的灰度值的差值，并将上述各数据存储至TargetList中。

5、查找MPList中的所有像素点坐标。

在本发明的一个具体实施方式中，在通过工业相机拍摄待检测心率模组的过程中，初始化工业相机的高度H、焦距f、光圈F，并设定心率模组中LED的电流I等。

与上述心率模组LED亮度检测方法相对应，本发明还提供一种心率模组LED亮度检测装置。

图6示出了根据本发明实施例心率模组LED亮度检测装置的逻辑结构。

如图6所示，本发明实施例的心率模组LED亮度检测装置100，包括：

灰度图获取单元101，用于将待检测心率模组放置在测试托盘上，通过工业相机拍摄待检测心率模组，分别获取所有待检测心率模组的LED关闭状态下的第一灰度图，以及所有待检测心率模组的LED打开状态下的第二灰度图；灰度图处理单元102，用于对第一灰度图和第二灰度图进行灰度差值处理，获取对应的第三灰度图；灰度值获取单元103，用于对第三灰度图依次进行预处理及灰度处理，并获取所有LED的灰度值列表；检测结果获取单元104，用于根据灰度值列表及预设样本数据获取待检测心率模组的LED的检测结果；其中，预设样本数据为标定样品在测试托盘不同区域上的样本数据。

需要说明的是，本发明的心率模组LED亮度检测装置的实施例可参考方法实施例中的详细描述，此处不再一一赘述。

利用上述根据本发明的心率模组LED亮度检测方法及装置，能够利用工业相机对测试托盘中不同位置的心率模组的LED进行拍摄，并根据预先确定的样本数据及获取的灰度信息进行图像分析，能够实现对多个LED亮度的同时检测；同时，能够降低周围环境对LED亮度测试的影响，准确高效的实现对多个心率模组的LED亮度测试。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的心率模组LED亮度检测方法及装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的心率模组LED亮度检测方法及装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (7)

1.一种心率模组LED亮度检测方法，其特征在于，包括：

将待检测心率模组放置在测试托盘上，通过工业相机拍摄所述待检测心率模组，分别获取所有待检测心率模组的LED关闭状态下的第一灰度图，以及所有待检测心率模组的LED打开状态下的第二灰度图；

所述测试托盘为圆形结构，在所述测试托盘上设置有至少两个不同区域的测试圆；并且，所述待检测心率模组分布在各测试圆上，且在同一测试圆上的各待检测心率模组呈均匀分布；

对所述第一灰度图和所述第二灰度图进行灰度差值处理，获取对应的第三灰度图；

对所述第三灰度图依次进行预处理及灰度处理，并获取所有LED的灰度值列表；

根据所述灰度值列表及预设样本数据获取所述待检测心率模组的LED的检测结果；其中，所述预设样本数据为标定样品在测试托盘不同区域上的样本数据，所述预设样本数据包括所述标定样品在所述测试托盘上的相对位置列表、所述标定样品在不同区域上的灰度值标样列表、标定样品中的各所述LED在所述标定样品中的相对位置列表、所述标定样品在不同区域上的灰度偏差阈值；

根据所述灰度值列表及预设样本数据获取所述待检测心率模组的LED的检测结果包括：获取所述灰度值列表与所述灰度值列表对应的所述灰度值标样列表之间的差值；

根据所述灰度值列表与所述灰度值列表对应的所述灰度值标样列表之间的差值确定与所述LED对应的灰度偏差；

当所述灰度偏差在所述灰度偏差阈值范围内时，确定对应位置的LED的亮度符合要求，否则不符合要求。

2.如权利要求1所述的心率模组LED亮度检测方法，其特征在于，对所述第三灰度图进行预处理的过程包括：

对所述第三灰度图进行图像滤波，获取滤波图；

对所述滤波图进行二值化处理，获取二值化图；

根据所述待检测心率模组在所述测试托盘上的相对位置列表和所述二值化图将所述第三灰度图划分为不同的测试域。

3.如权利要求2所述的心率模组LED亮度检测方法，其特征在于，所述获取所有LED的灰度值列表的过程包括：

在当前待检测心率模组所在的测试域进行扫描，确定所述心率模组中LED的位置及所述心率模组中每个LED对应的不为零的灰度像素值；

根据所述灰度像素值确定每个所述LED对应的灰度均值；

根据所述LED的灰度均值获取所述待检测心率模组对应的灰度值列表；

按照设定顺序依次确定每个所述待检测心率模组对应的灰度值列表。

4.如权利要求1所述的心率模组LED亮度检测方法，其特征在于，

当所述LED的亮度不符合要求时，将所述LED的灰度均值、灰度偏差、在对应待检测心率模组中的相对位置、对应的待检测心率模组在所述测试托盘上的相对位置信息存储在目标列表中；否则，

当所述LED的亮度符合要求时，将所述LED的灰度均值、灰度偏差、在对应待检测心率模组中的相对位置、对应的待检测心率模组在所述测试托盘上的相对位置信息存储在合格列表中。

5.如权利要求1所述的心率模组LED亮度检测方法，其特征在于，在通过工业相机拍摄所述待检测心率模组之前，还包括：

初始化所述工业相机的高度、焦距、光圈。

6.如权利要求1所述的心率模组LED亮度检测方法，其特征在于，

在同一测试圆上的各待检测心率模组的LED的灰度值标样相同。

7.一种心率模组LED亮度检测装置，其特征在于，包括：

灰度图获取单元，用于将待检测心率模组放置在测试托盘上，通过工业相机拍摄待检测心率模组，分别获取所有待检测心率模组的LED关闭状态下的第一灰度图，以及所有待检测心率模组的LED打开状态下的第二灰度图；

所述测试托盘为圆形结构，在所述测试托盘上设置有至少两个不同区域的测试圆；并且，所述待检测心率模组分布在各测试圆上，且在同一测试圆上的各待检测心率模组呈均匀分布；

灰度图处理单元，用于对所述第一灰度图和所述第二灰度图进行灰度差值处理，获取对应的第三灰度图；

灰度值获取单元，用于对所述第三灰度图依次进行预处理及灰度处理，并获取所有LED的灰度值列表；

检测结果获取单元，用于根据所述灰度值列表及预设样本数据获取所述待检测心率模组的LED的检测结果；其中，预设样本数据为标定样品在测试托盘不同区域上的样本数据，所述预设样本数据包括所述标定样品在所述测试托盘上的相对位置列表、所述标定样品在不同区域上的灰度值标样列表、标定样品中的各所述LED在所述标定样品中的相对位置列表、所述标定样品在不同区域上的灰度偏差阈值；

所述检测结果获取单元包括：获取所述灰度值列表与所述灰度值列表对应的所述灰度值标样列表之间的差值；

根据所述灰度值列表与所述灰度值列表对应的所述灰度值标样列表之间的差值确定与所述LED对应的灰度偏差；

当所述灰度偏差在所述灰度偏差阈值范围内时，确定对应位置的LED的亮度符合要求，否则不符合要求。

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