CN110779621A - 一种平显用亮度传感器自动测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于平视显示器技术领域,具体涉及一种平显用亮度传感器自动测试装置及方法。自动测试装置包括控制***、程控均匀光源***和数据采集卡;自动测试方法针对平显用亮度传感器的测试需要在控制***上预设置多个程控均匀光源***亮度;之后得到多个均匀光源亮度值和亮度传感器的输出信号,建立多个坐标点后进行拟合,得到亮度传感器特性曲线。本发明能够测试效率和测试精度,降低人工误差的引入,并能够达到无人值守的操作要求。
Description
技术领域
本发明属于平视显示器技术领域,具体涉及一种平显用亮度传感器自动测试装置及方法。
背景技术
平视显示器(Head Up Display,HUD)简称平显,是目前普遍运用在航空器上的飞行辅助仪器。平视的意思是指飞行员不需要低头就能够看到他需要的重要资讯。平视显示器最早出现在军用飞机上,降低飞行员需要低头查看仪表的频率,避免对前方道路的注意力中断以及丧失对状态意识(Situation Awareness)的掌握。因为HUD的方便性以及能够提高飞行安全,民航机也纷纷跟进安装,现在已逐步应用在汽车领域。
作为战斗机座舱的主显示器,其显示亮度是否合适直接影响到飞行员对显示信息的判读,尤其是在全天候条件下,复杂的环境光变化对平视显示器亮度的自适应控制有着极高的要求。其中亮度传感器的性能直接决定了平视显示器亮度自适应控制效果的优劣。因此,需要对亮度传感器的性能尤其是输出特性进行详细的测试,同时也需要对亮度传感器进行批量的测试和甄选。为提高平显用亮度传感器测试的准确性,缩短测试时间,提高测试效率,需要一种平显用亮度传感器自动测试装置及方法。
目前亮度传感器输出特性的测试普遍采用均匀光源***作为外部光源,在传感器感光范围内选取若干亮度点,调整均匀光源亮度至预先选取的亮度点,再由人工测试传感器输出,依次测试完每一个亮度点对应的传感器输出,最后再通过描点的方法得到亮度传感器的输出特性曲线。这种方法耗时耗力,且容易引入人工误差,对传感器的感光范围测试不够全面,人为增加测试点数量又会进一步增大测试难度和时间。
因此,要提高测试效率和测试精度,降低人工误差的引入,就需要实现均匀光源***的自动调光,亮度传感器输出的自动采集以及不同测试点自动衔接和切换,测试数据自动拟合和记录保存,达到无人值守的操作要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种平显用亮度传感器自动测试装置及方法,以提高亮度传感器测试的效率,降低测试误差。
为了实现以上目的,本发明所采用的技术方案为:
本发明提出一种平显用亮度传感器自动测试装置,包括控制***、程控均匀光源***和数据采集卡;程控均匀光源***用于在控制***的控制下给平显用亮度传感器提供多组均匀光源;数据采集卡用于采集平显用亮度传感器接收程控均匀光源***的均匀光源后所反馈的数据,并将反馈数据传输至控制***;所述控制***用于控制程控均匀光源***自动输出多组均匀光源,同步接收数据采集卡的多组反馈数据,将多组反馈数据与多组均匀光源的亮度值进行拟合,得出亮度传感器的特性曲线。
优选的,所述控制***具有RS232串口,控制***通过RS232串口与程控均匀光源***连接,并通过RS232串口给程控均匀光源***输出亮度控制值,程控均匀光源***收到亮度控制值后输出光源并将实际输出的光源的亮度值通过RS232串口反馈至控制***,所述实际输出的光源的亮度值为均匀光源的亮度值。
优选的,所述控制***具有PCI总线接口,控制***通过PCI总线接口与数据采集卡连接,所述PCI总线接口用于控制***采集亮度传感器的反馈数据。
优选的,所述数据采集卡具有模拟量采集和数字量采集功能。
优选的,所述平显用亮度传感器自动测试装置还包括测试台和遮光罩;所述测试台用于固定亮度传感器、保证亮度传感器的感光面与程控均匀光源***的光线发射方向垂直以及提供电气接口;所述遮光罩用于隔开程控均匀光源***和亮度传感器测试台与环境光。
同时,本发明还提出一种平显用亮度传感器自动测试方法,包括以下步骤:
1)针对平显用亮度传感器的测试需要在控制***上预设置一组共计M个程控均匀光源***亮度;
2)通过控制***使程控均匀光源***向平显用亮度传感器发出第1个均匀光源;
3)平显用亮度传感器接收到程控均匀光源***的第一个均匀光源后,将第一个输出信号反馈至数据采集卡,数据采集卡将接收到平显用亮度传感器的第一个输出信号转化为电子数据并传输至控制***;
4)控制***记录数据采集卡的第一个电子数据并将电子数据转化为其所反映的亮度传感器的第一个输出信号,记录第一个均匀光源的亮度值和亮度传感器的第一个输出信号,建立第一个坐标点;
5)控制***自动控制程控均匀光源***和数据采集卡重复步骤2和步骤3,得到M组均匀光源亮度值和亮度传感器的输出信号,建立M个坐标点;
6)将M个坐标点进行拟合,得到亮度传感器特性曲线。
本发明采用程控均匀光源***作为基准光源,控制***根据预设置的M个环境光亮度,通过RS232总线控制程控均匀光源***调节至第1个预设置亮度,使用数据采集卡对第1个预设置亮度对应的亮度传感器的输出值进行采集后通过PCI总线上报至控制***,控制***建立第1个预设置亮度对应的亮度传感器输出值和程控均匀光源***亮度值坐标并记录;控制***判断第1个预设置亮度测试完成后,自动进入第2个预设置亮度的测试,流程第2个预设置亮度测试相同;依次完成第3个,…,第N个,直到完成第M个预设置亮度的测试;控制***对记录的共计M个坐标进行拟合后生成亮度传感器输出特性曲线。采用上述技术方案,本发明能够测试效率和测试精度,降低人工误差的引入,并能够达到无人值守的操作要求。
附图说明
图1为本发明平显用亮度传感器自动测试装置及方法实施例原理图;
图2为具体实施方式中的测试布局图;
图3为本发明平显用亮度传感器自动测试方法的流程图。
其中:1、控制***;2、程控均匀光源***;3、数据采集卡;4、测试台;5、遮光罩。
具体实施方式
现结合说明书附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
在一个实施例中,本发明提出一种平显用亮度传感器自动测试装置,包括控制***1、程控均匀光源***2和数据采集卡;程控均匀光源***2用于在控制***1的控制下给平显用亮度传感器提供多组均匀光源;数据采集卡用于采集平显用亮度传感器接收程控均匀光源***2的均匀光源后所反馈的数据,并将反馈数据传输至控制***1;控制***1用于控制程控均匀光源***2自动输出多组均匀光源,同步接收数据采集卡的多组反馈数据,将多组反馈数据与多组均匀光源的亮度值进行拟合,得出亮度传感器的特性曲线。
在一个实施例中,控制***1具有RS232串口,控制***1通过RS232串口与程控均匀光源***2连接,并通过RS232串口给程控均匀光源***2输出亮度控制值,程控均匀光源***2收到亮度控制值后输出光源并将实际输出的光源的亮度值通过RS232串口反馈至控制***1,实际输出的光源的亮度值为均匀光源的亮度值。
在一个实施例中,控制***1具有PCI总线接口,控制***1通过PCI总线接口与数据采集卡连接,PCI总线接口用于控制***1采集亮度传感器的反馈数据。
在一个实施例中,数据采集卡具有模拟量采集和数字量采集功能。
在一个实施例中,平显用亮度传感器自动测试装置还包括测试台4和遮光罩5;测试台4用于固定亮度传感器、保证亮度传感器的感光面与程控均匀光源***2的光线发射方向垂直以及提供电气接口;遮光罩5用于隔开程控均匀光源***2和亮度传感器测试台4与环境光。
在一个实施例中,同时本发明还提出一种平显用亮度传感器自动测试方法,包括以下步骤:
1)针对平显用亮度传感器的测试需要在控制***1上预设置一组共计M个程控均匀光源***2亮度;
2)通过控制***1使程控均匀光源***2向平显用亮度传感器发出第1个均匀光源;
3)平显用亮度传感器接收到程控均匀光源***2的第一个均匀光源后,将第一个输出信号反馈至数据采集卡,数据采集卡将接收到平显用亮度传感器的第一个输出信号转化为电子数据并传输至控制***1;
4)控制***1记录数据采集卡的第一个电子数据并将电子数据转化为其所反映的亮度传感器的第一个输出信号,记录第一个均匀光源的亮度值和亮度传感器的第一个输出信号,建立第一个坐标点;
5)控制***1自动控制程控均匀光源***2和数据采集卡重复步骤2和步骤3,得到M组均匀光源亮度值和亮度传感器的输出信号,建立M个坐标点;
6)将M个坐标点进行拟合,得到亮度传感器特性曲线。
如图1所示为本发明数字式平视显示器备用环控制实施例的原理图,由图可知,该电路包括程控均匀光源***2,控制计算机,数据采集卡和亮度传感器测试台4。
具体应用过程
程控均匀光源***2具有RS232串行总线接口,通过该接口接收亮度预设置指令和实时上报实际亮度;控制计算机具有PCI总线接口和RS232串行总线接口,通过PCI总线接口接收数据采集卡采集的亮度传感器输出值,通过RS232串行总线接口接收程控均匀光源***2上报的实际亮度和发送亮度预设置指令;数据采集卡3具有PCI总线接口和模拟量/数字量采集接口,通过PCI总线接口上报采集的亮度传感器输出值,通过模拟量/数字量采集接口采集模拟型/数字型亮度传感器输出值;亮度传感器测试台4具有模拟型/数字型亮度传感器机械接口和电气接口,机械接口用于固定亮度传感器,使其感光面与均匀光源出光口平行,电气接口用于连接器亮度传感器引脚,使其与数据采集卡连接。
控制计算机根据预设置的M个环境光亮度,通过RS232总线控制程控均匀光源***2调节至第1个预设置亮度,使用数据采集卡3对第1个预设置亮度对应的亮度传感器测试台4的输出值进行采集后通过PCI总线上报至控制计算机,控制计算机建立第1个预设置亮度对应的亮度传感器测试台4的输出值和程控均匀光源***2的亮度值坐标并记录;控制计算机判断第1个预设置亮度测试完成后,自动进入第2个预设置亮度的测试,流程第2个预设置亮度测试相同;依次完成第3个,…,第N个,直到完成第M个预设置亮度的测试;控制计算机对记录的共计M个坐标进行拟合后生成亮度传感器输出特性曲线。
如图2所示程控均匀光源***2和亮度传感器测试台4应放置于遮光罩5内,避免外界环境光干扰测试结果。
控制***1为控制计算机;如图3所示,本发明实现平显用亮度传感器自动测试装置及方法包括如下步骤:
1)打开控制计算机;
2)根据测试需要在控制计算机上预设置一组共计M个程控均匀光源***2亮度;
3)打开程控均匀光源***2;
4)判断是否开始测试,开始测试,进入亮度传感器输出值采集流程;中止测试,进入程控均匀光源***2关闭流程;
5)控制计算机根据预设置指令,向程控均匀光源***2发送亮度控制指令,使其亮度调整至第1个亮度预设置值,程控均匀光源***2响应并调整其亮度与第1个亮度预设置值一致;
6)控制计算机通过RS232串口接收程控均匀光源***2上报的亮度值,并与预设置亮度控制值进行比对,一致则进入下一步,不一致则重新向程控均匀光源***2发送亮度控制指令;
7)控制计算机通过PCI总线接收数据采集卡上报的亮度传感器输出值;
8)控制计算机建立亮度传感器输出值和程控均匀光源***2亮度值之间的坐标关系,得到第1个坐标(亮度传感器输出值,光源亮度值)并记录;
9)控制计算机判断第1个预设置亮度测试完成后,自动进入第2个预设置亮度测试,流程同第1个预设置亮度测试相同,然后依次完成第3个,,·第N个,直至完成第M个预设置亮度值的调整及测试;
10)控制计算机将记录的M个坐标进行拟合后,输出亮度传感器输出特性曲线;
11)自动测试完成。
以上实例仅用于说明而非限定本发明的技术方案,不同实例参数值不同,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解;依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种平显用亮度传感器自动测试装置,其特征在于:自动测试装置包括控制***(1)、程控均匀光源***(2)和数据采集卡(3);程控均匀光源***(2)用于在控制***(1)的控制下给平显用亮度传感器提供多组均匀光源;数据采集卡(3)用于采集平显用亮度传感器接收程控均匀光源***(2)的均匀光源后所反馈的数据,并将反馈数据传输至控制***(1);所述控制***(1)用于控制程控均匀光源***(2)自动输出多组均匀光源,同步接收数据采集卡(3)的多组反馈数据,将多组反馈数据与多组均匀光源的亮度值进行拟合,得出亮度传感器的特性曲线。
2.根据权利要求1所述的一种平显用亮度传感器自动测试装置,其特征在于:所述控制***(1)具有RS232串口,控制***(1)通过RS232串口与程控均匀光源***(2)连接,并通过RS232串口给程控均匀光源***(2)输出亮度控制值,程控均匀光源***(2)收到亮度控制值后输出光源并将实际输出的光源的亮度值通过RS232串口反馈至控制***(1),所述实际输出的光源的亮度值为均匀光源的亮度值。
3.根据权利要求2所述的一种平显用亮度传感器自动测试装置,其特征在于:所述控制***(1)具有PCI总线接口,控制***(1)通过PCI总线接口与数据采集卡(3)连接,所述PCI总线接口用于控制***(1)采集亮度传感器的反馈数据。
4.根据权利要求3所述的一种平显用亮度传感器自动测试装置,其特征在于:所述数据采集卡(3)具有模拟量采集和数字量采集功能。
5.根据权利要求1所述的一种平显用亮度传感器自动测试装置,其特征在于:所述平显用亮度传感器自动测试装置还包括测试台(4)和遮光罩(5);所述测试台(4)用于固定亮度传感器、保证亮度传感器的感光面与程控均匀光源***(2)的光线发射方向垂直以及提供电气接口;所述遮光罩(5)用于隔开程控均匀光源***(2)和亮度传感器测试台(4)与环境光。
6.一种平显用亮度传感器自动测试方法,包括以下步骤:
1)针对平显用亮度传感器的测试需要在控制***(1)上预设置一组共计M个程控均匀光源***(2)亮度;
2)通过控制***(1)使程控均匀光源***(2)向平显用亮度传感器发出第1个均匀光源;
3)平显用亮度传感器接收到程控均匀光源***(2)的第一个均匀光源后,将第一个输出信号反馈至数据采集卡(3),数据采集卡(3)将接收到平显用亮度传感器的第一个输出信号转化为电子数据并传输至控制***(1);
4)控制***(1)记录数据采集卡(3)的第一个电子数据并将电子数据转化为其所反映的亮度传感器的第一个输出信号,记录第一个均匀光源的亮度值和亮度传感器的第一个输出信号,建立第一个坐标点;
5)控制***(1)自动控制程控均匀光源***(2)和数据采集卡(3)重复步骤2和步骤3,得到M组均匀光源亮度值和亮度传感器的输出信号,建立M个坐标点;
6)将M个坐标点进行拟合,得到亮度传感器特性曲线。
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