CN106027729A - 安卓手机功能自动测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安卓手机功能自动测试系统及方法，包括上位机和检测箱，所述上位机通过蓝牙通信方式与检测箱连接，待测的手机与上位机通过局域网连接，手机进入检测箱后，检测箱依据上位机的指令获取手机的参数对手机进行检测。本发明降低了手机出厂功能测试过程中的人为参与度，提高各功能检测环节的自动化程度，本发明的测试对象为即将出场的整机，因此对每部分所做的测试都是面向普通用户的基础功能性测试，经过测试，每部手机检测时间平均为50s，误检率低于0.5％。提高了生产效率。

Description

安卓手机功能自动测试系统及方法

技术领域

本发明涉及手机功能自动检测系统，尤其是一种可用于手机出厂前功能自动测试的安卓手机功能自动测试系统及方法。

背景技术

当今手机行业发展迅速，手机生产厂家在手机整机出厂前需要进行功能测试，而对于大多数生产厂家，其在出厂前的检测环节，自动化程度普遍偏低，需要人为参与。如检测手机通话功能，需要人为点击测试软件进行拨打电话；检测屏幕缺陷时需人工切换图片，并用肉眼观察坏点、畸变和色差；对于其他一些功能亦是如此。由于人精力的下降，其误检率会逐渐提高。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种安卓手机功能自动测试系统及方法。

技术方案：一种安卓手机功能自动测试方法，包括如下步骤：

S1：建立无线局域网；

S2：启动PC端检测软件；

S3：启动检测箱；

S4：使用PC端检测软件，与检测箱建立蓝牙连接；

S5：打开Android手机端检测软件；

S6：等待Android手机端检测软件与PC端检测软件建立连接；

S7：将连接成功的手机放入检测箱传送带中；

S8：等待自动检测完成；

S9：检测完成后保存检测结果。

进一步的，步骤S8中所述自动检测包括：GPS信息采集检测、手机屏幕检测、手机相机检测、扬声器及录音模块检测和通话功能检测。

进一步的，所述GPS信息采集检测具体包括如下子步骤：

S8.1.1：激活手机的GPS，获取手机的GPS信息；

S8.1.2：将获取的GPS信息与标准值相比较；所述GPS信息包括经纬度信息。

进一步的，所述手机屏幕检测具体包括如下子步骤：

S8.2.1：上位机控制手机的屏幕显示检测图片并切换，所述检测图片包括纯色图片、圆形图片和矩形图片；

S8.2.2：用手机屏幕正上方的高分辨率摄像头将手机屏幕显示检测图片的过程录制成视频；

S8.2.3：上位机从视频中把含有检测图片的图像各提取若干张，并从中提取出屏幕所在的区域；

S8.2.4：检测含有纯色图片的屏幕区域提取图像与标准图像的色差；对含有纯色图片的屏幕区域提取图像通过腐蚀和膨胀检测坏点面积；对含有圆形图片的屏幕区域提取图像检测圆形失真度；对含有矩形图片的屏幕区域提取图像检测矩形失真度；

S8.2.5：将步骤S8.2.4中的各项检测数据与合格手机的各项数据进行比对，通过对比的结果判定待测手机屏幕是否合格。

进一步的，所述手机相机检测具体包括如下子步骤：

S8.3.1：上位机调用手机摄像头，控制手机拍摄手机摄像头下方的检测图像；

S8.3.2：提取所拍摄照片的指标，所述指标包括坏点轮廓和坏点面积；

S8.3.3：将所述指标与合格手机的相应指标比对，判断手机相机是否合格。

进一步的，所述扬声器及录音模块检测具体包括如下子步骤：

S8.4.1：上位机控制手机播放预先编辑的测试音频文件；

S8.4.2：手机播放测试音频同时录音模块进行录音并将录音文件传给上位机；

S8.4.3：上位机对接收到的录音文件进行信号处理和门限判决后将得到的数据与合格手机的数据比对，判断扬声器及录音模块是否合格，如数据未匹配，说明扬声器或录音模块异常。

进一步的，所述通话功能检测具体为：上位机控制手机拨打GSM模块中的电话卡号码，若SIM900模块接到电话则通话功能合格，否则不合格。

一种安卓手机功能自动测试系统，包括上位机和检测箱，所述上位机通过蓝牙通信方式与检测箱连接，待测的手机与上位机通过局域网连接，手机进入检测箱后，检测箱依据上位机的指令获取手机的参数对手机进行检测。

进一步的，所述检测箱包括箱体以及安装在箱体内的电机、编码器、光源、单片机、传送带、驱动电路、激光对管、摄像头、蓝牙模块、GSM模块和检测图像，所述箱体内壁设有消音材料。

进一步的，所述上位机包括通信模块、显示模块和接口调用模块，上位机内安装有PC端检测软件，所述PC端检测软件包括GPS信息采集检测模块、手机屏幕检测模块、手机相机检测模块、扬声器及录音模块检测模块和通话功能检测模块。

有益效果：本发明降低了手机出厂功能测试过程中的人为参与度，提高各功能检测环节的自动化程度，本发明的测试对象为即将出场的整机，因此对每部分所做的测试都是面向普通用户的基础功能性测试，经过测试，每部手机检测时间平均为50s，误检率低于0.5％。提高了生产效率，并且，用无线局域网和蓝牙无线通信方式代替插拔数据线、人工按键、人工取图等流程，并把手机各部分的参数信息传至上位机端进行分析，通过计算机自动分析计算判断手机的功能是否正常，从而实现了手机功能的自动化检测，节省了人力成本，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的整体系统架构图；

图2是本发明检测箱机械结构设计图；

图3是本发明检测箱内部传送带设计图；

图4(a)是本发明检测箱内部传送带俯视图；

图4(b)是本发明检测箱内部传送带左视图；

图5是本发明PC端、手机端、检测箱端所设计的软件结构图。

具体实施方式

下面通过一个最佳实施例并结合附图对本技术方案进行详细说明。

如图1所示，一种安卓手机功能自动测试系统，包括上位机2和检测箱1，上位机2通过蓝牙通信方式与检测箱1连接，本实施例中上位机2即计算机，计算机起控制作用，并提供用户界面，存储检测信息；检测箱1是本实施例中的硬件平台，为手机3功能的检测提供必要的环境，受计算机控制；待测的手机3上安装有Android手机端检测软件，Android手机端检测软件包括手机3通信模块和数据采集模块，Android手机端检测软件可调用手机屏幕图片切换，可控制手机摄像头取图，可控制手机3扬声器发声，可控制手机3录音，可控制手机3接打电话，可控制软件自动结束。Android手机端检测软件通过通信模块和计算机通信，采集待检测手机3的检测数据，手机3与上位机2通过局域网连接，接收计算机控制以切换测试功能，供计算机采集待测信息，手机3进入检测箱1后，检测箱1依据上位机2的指令获取手机3的参数对手机3进行检测。

所述上位机2包括通信模块、显示模块和接口调用模块，上位机2内安装有PC端检测软件，所述PC端检测软件包括GPS信息采集检测模块、手机屏幕检测模块、手机相机检测模块、扬声器及录音模块检测模块和通话功能检测模块；PC端检测软件还提供当前日期显示，并提供外部拓展功能单元。

上位机2通过通信模块和检测箱1以及手机3进行通信，回收采集到的数据；通过接口调用模块调用各检测模块对采集到的检测数据进行处理检测；将检测结果通过显示模块进行显示。本实施例中上位机2的通信模块包括蓝牙模块和无线局域网模块。

手机3端将采集的图片、音频等文件通过无线网络传送至上位机2，上位机2也通过无线网络发送拍照、放音、录音等控制信息。由于图片、音频文件的数据量相对于控制指令来说是比较大，为了保证数据检测数据回传的速度，所以手机3端采用无线局域网模块来进行通信。上位机2和硬件平台之间传送的都是简短的硬件控制指令，信息交互量小，故采用蓝牙模块来承载和硬件平台间的双向的信息传输。

如图2～4所示，检测箱1是本发明中的硬件平台，其需要具备的功能是：承载手机3，在上位机2控制下配合检测流程并提供相应的检测环境。对各检测环节提供的检测环境有如下要求：

手机屏幕检测环节：可使手机3停在固定位置，以便摄像头4提取手机3的屏幕区域。

录放音检测环节：可尽量隔离外界杂音的干扰和消除部分回音。

手机相机检测环节：可使手机3停在固定位置，提供光源和拍照区域及被拍摄图片。

考虑在工业实际检测中，该过程对应的是检测流水线，所以在检测箱1的设计上实际为小型的模拟流水线。

检测箱1在检测区域的结构上设计为上下两层，传送带6位于两层中间，传送带6由电机经过齿轮传动，手机3由左侧经传送带6进入检测箱1。

检测箱1的制作是根据上述检测箱1的设计来进行的。检测箱1的外体采用ABS板制作，内部采用齿轮和传送带6进行传动。检测箱1宽20cm，中间检测区域高40cm，两侧区域高20cm。板不同部分之间采用连接支架和螺钉拼接。

所述检测箱1包括箱体以及安装在箱体内的电机、编码器、光源、单片机、传送带6、驱动电路、激光对管5、摄像头4、蓝牙模块、GSM模块和检测图像，所述光源即灯带，用于照明，箱体内安装有机械结构，包括齿轮和传动机。

检测箱1的内部分为三层，其中顶部装有可连接PC的摄像头4，中部正面为传送带6运行部分，中部背面为光源，底部放置检测图像，底部下隔层提供传送带6运行空间。电机为减速电机，减速电机通过齿轮驱动传送带6运行，检测箱1通过编码器获取传送带6转速，通过传送带6传动待测手机3至指定位置，通过激光对管5判断手机3是否到达具体位置，使用GSM模块接收电话拨打信号，进行电话功能测试；检测箱1使用K60作为主控芯片，配有OLED显示屏进行调试，箱体内壁设有消音材料，消音材料为消音棉，为检测箱1内部提供静音环境。

检测箱1需要对电机，灯带，激光对管5，蓝牙模块等诸多外设进行数据采集或控制，因此主控制器除需要具有较强的数据处理能力外，还需提供必要的连接外部设备的接口。本系统选择飞思卡尔Kinetis系列的MK60DN512zVLQl0型微控制器。CPU频率为100MHz，内核为ARM cortex—M4，具有32通道的DMA用于与外设进行数据传输。Cortex—M4内核针是ARM对经典单片机应用而设计，具有成本低、功耗小、中断响应快、处理效率高等特点，尤其适用于实时控制系统。针对本系统需要功能所设计的主控板尺寸/cm：7.1*5.5；供电电压：5～15V；50M外部有源晶振，最高可超频至250M稳定运行；基础外设接口：OLED屏显示接口，2路AD转换用电位器，4位拨码开关；

为提供足够驱动力，使用BTS7960构成电机及灯带的驱动电路，电机使用减速比100:1减速直流电机，并选用欧姆龙500线增量式编码器进行测速，构成速度闭环。选用5MW激光发射机和E3F-DS5C1光电开关组成激光对管5可以检测手机3是否到达指定位置。选用HC-05蓝牙模块与上位机2进行通讯。

一种安卓手机功能自动测试方法，如图5为系统软件结构，上方为上位机2，通过蓝牙模块与右下方检测箱1进行连接。每部手机3在进行检测前需与上位机2通过无线局域网模块建立连接，连接完成且手机3到达检测箱1指定位置后，上位机2对手机3和检测箱1同时进行控制，以获得待测信息，具体包括如下步骤：

S1：建立无线局域网；

S2：启动PC端检测软件；

S3：启动手机3检测箱1检测箱1；

S4：使用PC端检测软件，与手机3检测箱1检测箱1建立蓝牙连接；

S5：打开Android手机端检测软件；

S6：等待Android手机端检测软件与PC端检测软件建立连接；

S7：将连接成功的手机3放入检测箱1的传送带6中；

S8：等待自动检测完成，自动检测包括：GPS信息采集检测、手机屏幕检测、手机相机检测、扬声器及录音模块检测和通话功能检测；

S9：检测完成后保存检测结果。

由于自动检测的每部分都对应手机3一个独立完善的功能，相互之间基本没有相互干扰，所以将每部分的检测设计成一个独立的环节，顺序也可调换。

在各个功能检测流程中，检测之前和之后也还有一些工作需要进行。在正式开始检测之前，需要有各主体之间通信系统的建立，手机3和硬件平台的初始化。在各项检测环节结束后，需要存储记录检测结果。

其中，步骤S8具体为：

GPS信息采集检测具体包括如下子步骤：

S8.1.1：激活手机3的GPS，获取手机3的GPS信息；

S8.1.2：将获取的GPS信息与标准值相比较；所述GPS信息包括经纬度信息。

所述手机屏幕检测具体包括如下子步骤：

该环节设计的数据指标有四个，屏幕坏点面积、色差、圆形失真和矩形失真。坏点面积是针对屏幕中是否存在可见坏点的情况。色差是针对屏幕显示的颜色与标准色存在很大的差异。圆形和矩形失真是针对屏幕显示出来的图片在集合形状上有明显的变形。

S8.2.1：上位机2控制手机3的屏幕显示检测图片并切换，所述检测图片包括纯色图片、圆形图片和矩形图片，本实施例中采用的检测图片依次是红、绿、蓝、白、黑、圆形图片和矩形图片，每隔5s切换一张图片；

S8.2.2：用手机屏幕正上方的高分辨率摄像头4将手机屏幕显示检测图片的过程录制成视频；

S8.2.3：上位机2从视频中把含有检测图片的图像各提取若干张，并从中提取出屏幕所在的区域；

S8.2.4：检测含有纯色图片的屏幕区域提取图像与标准图像的色差，本实施例中计算色差的累积和；对含有纯色图片的屏幕区域提取图像通过腐蚀和膨胀检测坏点面积；对含有圆形图片的屏幕区域提取图像检测圆形失真度；对含有矩形图片的屏幕区域提取图像检测矩形失真度；

S8.2.5：将步骤S8.2.4中的各项检测数据与合格手机的各项数据进行比对，通过对比的结果判定待测手机屏幕是否合格；实际操作时如果比对结果两者差别比较小，在设定的阈值之内，则说明手机3检测合格，若有任何一项的检测结果在阈值之外，则判定手机3的屏幕检测不合格。

所述手机相机检测具体包括如下子步骤：

S8.3.1：上位机2调用手机摄像头，控制手机3拍摄手机摄像头下方的检测图像；

S8.3.2：提取所拍摄照片的指标，所述指标包括坏点轮廓和坏点面积；

S8.3.3：将所述指标与合格手机的相应指标比对，判断手机相机是否合格。

所述扬声器及录音模块检测具体包括如下子步骤：

S8.4.1：上位机2控制手机3播放放预先编辑的测试音频文件；

S8.4.2：手机3播放测试音频同时录音模块进行录音并将录音文件传给上位机2；

S8.4.3：上位机2对接收到的录音文件进行信号处理和门限判决后将得到的数据与合格手机的数据比对，判断扬声器及录音模块是否合格，如数据未匹配，说明扬声器或录音模块异常。

本实施例中检测使用测试音频文件是一持续时间100ms的20Hz～20Hz对数扫频信号，为了录放的同步，早原始的扫频信号前一次添加500ms的第一频率前导音和50ms的静默音，前导音的频率是测试音频文件采用频率的1/128。

在手机3麦克风采集到音频文件回传给上位机2，上位机2首先根据同步协议找到前导音和静默音之后的扫频信号的响应。去该段响应，施行短时傅里叶变换，变换的窗函数选取长度为汉宁窗，窗长度在低频部分为300samples，高频部分窗长取150samples，窗口移动步长取窗长的1/5.0.原始音频信号的短时傅里叶变换的输出结果是一张灰度图像。比较该灰度图像和标准灰度图像的相似性，具体而言是计算二者的欧式距离，欧式距离越小，两张图的相似度越大。判断欧式距离是否超过门限值，若超过则认为扬声器的质量不合格，反之则认为其合格。标准灰度图像由实现确认质量合格(通过人耳听音测试)的扬声器播放得到，检测过程进行时将至以.xml格式存储于计算机机硬盘中。

所述通话功能检测具体为：上位机2控制手机3拨打GSM模块中的电话卡号码，若SIM900模块接到电话则通话功能合格，否则不合格；其中拨打电话和接收信息均使用SIM900的一套指令集进行，在检测箱1工作时，SIM900模块也处于上电工作状态。在测试向外拨打电话环节中，上位机2发送指令让手机3拨打SIM900模块中的电话卡号码并监视SIM900相应引脚的电平变化，如果SIM900模块接到电话，其相应的引脚会产生电压的翻转，如果检测到该变化则说明手机3向外拨号成功，否则说明不能向外拨号，检测不通过。

检测箱1本实施例中上位机2与手机3采用的通讯协议如下表所示：

本实施例中上位机2与检测箱1采用的通讯协议如下表所示：

以上仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种安卓手机功能自动测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：建立无线局域网；

S2：启动PC端检测软件；

S3：启动检测箱(1)；

S4：使用PC端检测软件，与检测箱(1)建立蓝牙连接；

S5：打开Android手机端检测软件；

S6：等待Android手机端检测软件与PC端检测软件建立连接；

S7：将连接成功的手机(3)放入检测箱(1)的传送带(6)中；

S8：等待自动检测完成；

S9：检测完成后保存检测结果。

2.根据权利要求1所述的安卓手机功能自动测试方法，其特征在于，步骤S8中所述自动检测包括：GPS信息采集检测、手机屏幕检测、手机相机检测、扬声器及录音模块检测和通话功能检测。

3.根据权利要求2所述的安卓手机功能自动测试方法，其特征在于，所述GPS信息采集检测具体包括如下子步骤：

S8.1.1：激活手机(3)的GPS，获取手机(3)的GPS信息；

S8.1.2：将获取的GPS信息与标准值相比较；所述GPS信息包括经纬度信息。

4.根据权利要求2所述的安卓手机功能自动测试方法，其特征在于，所述手机屏幕检测具体包括如下子步骤：

S8.2.1：上位机(2)控制手机(3)的屏幕显示检测图片并切换，所述检测图片包括纯色图片、圆形图片和矩形图片；

S8.2.2：用手机屏幕正上方的高分辨率摄像头(4)将手机屏幕显示检测图片的过程录制成视频；

S8.2.3：上位机(2)从视频中把含有检测图片的图像各提取若干张，并从中提取出屏幕所在的区域；

S8.2.4：检测含有纯色图片的屏幕区域提取图像与标准图像的色差；对含有纯色图片的屏幕区域提取图像通过腐蚀和膨胀检测坏点面积；对含有圆形图片的屏幕区域提取图像检测圆形失真度；对含有矩形图片的屏幕区域提取图像检测矩形失真度；

S8.2.5：将步骤S8.2.4中的各项检测数据与合格手机的各项数据进行比对，通过对比的结果判定待测手机屏幕是否合格。

5.根据权利要求2所述的安卓手机功能自动测试方法，其特征在于，所述手机相机检测具体包括如下子步骤：

S8.3.1：上位机(2)调用手机摄像头，控制手机(3)拍摄手机摄像头下方的检测图像；

S8.3.2：提取所拍摄照片的指标，所述指标包括坏点轮廓和坏点面积；

S8.3.3：将所述指标与合格手机的相应指标比对，判断手机相机是否合格。

6.根据权利要求2所述的安卓手机功能自动测试方法，其特征在于，所述扬声器及录音模块检测具体包括如下子步骤：

S8.4.1：上位机(2)控制手机(3)播放预先编辑的测试音频文件；

S8.4.2：手机(3)播放测试音频同时录音模块进行录音手机(3)并将录音文件传给上位机(2)；

S8.4.3：上位机(2)对接收到的录音文件进行信号处理和门限判决后将得到的数据与合格手机的数据比对，判断扬声器及录音模块是否合格，如数据未匹配，说明扬声器或录音模块异常。

7.根据权利要求2所述的安卓手机功能自动测试方法，其特征在于，所述通话功能检测具体为：上位机(2)控制手机(3)拨打GSM模块中的电话卡号码，若SIM900模块接到电话则通话功能合格，否则不合格。

8.一种安卓手机功能自动测试系统，其特征在于，包括上位机(2)和检测箱(1)，所述上位机(2)通过蓝牙通信方式与检测箱(1)连接，待测的手机(3)与上位机(2)通过局域网连接，手机(3)进入检测箱(1)后，检测箱(1)依据上位机(2)的指令获取手机(3)的参数对手机(3)进行检测。

9.根据权利要求8所述的安卓手机功能自动测试系统，其特征在于，所述检测箱(1)包括箱体以及安装在箱体内的电机、编码器、光源、单片机、传送带(6)、驱动电路、激光对管(5)、摄像头(4)、蓝牙模块、GSM模块和检测图像，所述箱体内壁设有消音材料。

10.根据权利要求8所述的安卓手机功能自动测试系统，其特征在于，所述上位机(2)包括通信模块、显示模块和接口调用模块，上位机(2)内安装有PC端检测软件，所述PC端检测软件包括GPS信息采集检测模块、手机屏幕检测模块、手机相机检测模块、扬声器及录音模块检测模块和通话功能检测模块。