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基于LabVIEW和TestStand的DVD音视频自动测试系统

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基于LabVIEW和TestStand的DVD音视频自动测试系统

作者: 邵四喜

职务:高级测试工程师

公司名称: 飞利浦消费电子(深圳)

应用领域：

产品测试

使用的产品：

LabVIEW6.1 图形化开发环境

IMAQ Vision 6.1 视觉开发工具包

TestStand2.0 测试程序管理软件

PCI-6052E E 系列数据采集卡

PCI-DIO-96 数字I/O卡

PCI-1411 彩色图像采集卡

PCI-GPIB PCI总线GPIB控制器

挑战：

DVD作为集音频和视频为一体的消费电子产品,需要对其音频信号和视频信号输出质量进行测试.传统的测试方法是操作员对音频输出用示波器进行手动的测试,而对视频输出的测试是完全采用人眼目测的方法. 但是随着生产测试项目的增多以及生产产量的日益增长,这种传统的手动测试方法很容易受操作员的人为因素影响造成漏判和误判,从而导致测试速度和准确性满足不了生产的需要。为此，开发一套低成本、全自动的测试系统就显得十分必要了。

应用方案：

采用了NI公司的E系列多功能数据采集卡PCI-6052E, 数字I/0卡PCI-DIO-96及图像采集卡PCI-1411结合LabVIEW和TestStand开发一套功能完善的音视频自动测试系统,很好地满足了生产测试的要求。该套系统利用PCI-6052E对音频信号进行采集,用PCI-DIO-96进行相关I/O口的转化和I2C Bus的驱动,利用PCI-1411对DVD的视频信号进行采集并利用视觉开发包（IMAQ Vision）对其进行分析，对测试结果利用统计过程控制工具包（SPC Toolkit）进行计算CPK（过程能力指数）值以对测试过程进行评估，最后通过TestStand对程序进行管理。

介绍：

由于在产品的设计过程中已经做过严格的测试开发，所以在工厂生产中，我们可以充分利用现有的资源，进行简单的低成本的测试验证。我们可以利用NI产品的灵活性来保护之前的投资，开发一套高性价比的音视频自动测试系统, 实现对DVD的音频信号和视频信号输出质量进行快速、准确的自动检测，同时实现检测数据的记录和统计，以满足生产大规模生产的需要。

正文：

测试要求:

成品DVD机测试分为4个部分：

1. DVD的Audio Playback功能测试：测试DVD对高频,中频,低频等音频信号的播放功能，并测试其输出的性能参数是否符合要求；

2. DVD的收音机功能测试：测试收音机调制解调电台FM/AM信号之后的播放性能，并测试其音频输出的性能参数是否符合要求；

3. DVD视频功能测试：测试视频输出图象质量是否符合要求；

4. 测试数据的SPC统计及数据库管理：将所有测试结果录入数据库，并统计出CPK值。

系统组成:

本系统组成的结构框图如图1所示，整个系统由DVD气动夹具，DVD音视频信号Switch Box和工业电脑三个主要部分组成。

DVD的音视频输出信号及I2C控制信号分别通过机身背面的输出端子和机身底部预留的PCB测试点与夹具的信号端子采用气动顶针的方式进行自动连接，然后输出到Switch Box。工业电脑的NI板卡同Switch Box之间采用NI公司的专用电缆进行连接，将采集到的音视频信号输入计算机判断是否正常。

(1)音频测试: 在DVD生产测试中，通常我们需要对其各个输出声道在高、中、低三种频率下的输出幅度、输出频率、输出失真、输出串音、输出平衡度及静音效果等参数进行测试。

图1 系统组成结构框图

测试音频信号源有两部分组成: 1)利用DVD标准音频信号碟的播放产生测试信号 2)利用现有的Panasonic FM/AM Signal Generator vp-8174A产生Tuner测试信号如FM875,AM1620等, 通过NI GPIB卡控制，实现与系统的集成。

通常我们的测试信号会有三种频率的信号,分别是低频16 Hz 0 dB, 中频1 KHz 0 dB, DVD FM/AM Signal Generator 低频20 KHz 0 Db. 这些测试信号经过DVD的播放后在音频输出端会产生相应的信号,然后由PCI-6052E采集这些信号进行分析。PCI-6052E数据采集卡具有16位分辨率和16路单端/8路差分模拟输入,采样速率达到333k (S/s)。

为了让DVD播放我们想要播放的测试信号，我们利用PCI-DIO-96数字I/0卡同DVD进行I2C的通讯，发出控制命令。 同时也可以利用PCI-DIO-96对我们自制的音视频信号通道转换盒进行控制和切换。

在软件方面,利用LabVIEW及附加声音工具包，可以很方便的对音频的各项性能进行测试，如THD, Channel Balance等。 测试软件界面如图2所示。

图2 测试运行界面

(2) 视频测试: 以往的测试方法都是将视频输出接至一台电视机，利用人眼观看判断。现在首先用一台功能全部OK的DVD播放视频测试碟上的COLOR BAR标准视频信号，然后用PCI-1411图象采集卡对DVD的视频输出进行采集，将其保存到电脑中，利用NI的视觉开发包分析出其包含的色谱(Color Spectrum)作为标准值。以后测试每一台DVD机的色谱值，并将其与标准值进行比较，判断是否存在视频质量问题。 如图3所示 .

图3,视频测试界面

(3) SPC统计及数据库管理:

作为一种应用在工业生产部门的测试系统，需要应用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而达到改进和保证质量的目的。其中，工序能力指数CP和CPK是一项重要的衡量指标。所以我们在测试软件中需要对收集到的数据进行SPC计算,实时对各项测试参数的CPK值进行监控。若某个CPK<1.5的话，则系统会发出相应的警告,提请生产部门注意。LabVIEW里的SPC TOOLKIT提供了丰富的SPC统计功能VI，利用它可以很方便的编写出CPK的计算和监控程序。

测试系统运行:

本测试系统的运行是基于 TestStand的管理平台，充分利用其对测试程序管理方便的特性，将音频的各项测试项目做成单独可以调用的子程序，集成到TestStand 的环境中去。生产线上的测试操作者只需要打开TestStand，并调用相应的Sequence文件，就可以开始批量生产的测试了。

TestStand作为一种测试管理应用平台，以其强大的程序管理功能而著称. 在使用过程中，我们充分感受到它带给测试管理的方便。在我们编写的子程序模块中，大部分是用LabVIEW开发的，但也有少部分是用其它的编程语言如C语言写成的测试模块。TestStand充分考虑到这一点,为用C语言开发的程序提供了方便的接口。另外，还可以根据实际需要修改Process

Model，使得其更符合我们的要求。

结论:

利用NI公司灵活的LabVIEW平台，再加上其丰富的附加声音和视觉软件工具包，可以快速地开发出适用具体需求的测试程序并可以方便地进行修改。而且开发周期较短，极大地提高了测试工作的效率，保护了现有的资源。

LabVIEW作为一种图形化的测试开发平台,为我们开发测试程序提供了极大的方便和快捷.

从我们这个具体项目来讲,因为涉及到音频和视频两方面的功能程序编写,所以如果采用通常的编程语言如C来写的话,一定要花费几个月的时间去编写很长的代码,而且调试修改起来也很麻烦.而NI公司所提供的声音软件包和图像开发工具包具备了丰富的处理功能,而且使用起来非常的容易,使我们仅仅花了四个星期的编程时间就完成了整个项目. 而且因为其代码的图形化,也使得生产上的维护和不同DVD机型的程序改进工作变的非常容易。

采用这套自动化测试系统后,测试速度同以前相比提高了60%.以前在一条DVD生产线上需要安排9个手动测试工位,现在只需要3个自动测试位.同时由于NI公司的软硬件具备非常好的可靠性和稳定性,从而确保我们测试结果的准确性和可重复性,使得产品的返工率减少了90%以上,从而为公司大批量的DVD生产提供了强有力的支援。

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基于LabVIEW的HDTV主控板自动测试系统设计

基于LabVIEW的HDTV主控板自动测试系统设计

第２１卷　Ｖｏ１．２１　第２３期　Ｎｏ．２３　电子设计工程　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　２０１３年ｌ２月　Ｄｅｃ．２Ｏｌ３　基亏ＬａｂＶＩＥＷ的ＨＤＴＶ主　控板自动测试系统设计　胡国民　．周志景　（１．南京康尼机电股份有限公司江苏南京２１００１３；２．东南大学自动化学院，江苏南京２１００９６）　摘要：针对人＿Ｔ－测试效率低、易受主观影响等不足，设计了基于ＬａｂＶＩＥＷ的高清电视（ＨＤＴＶ）主控板自动测试系统。　利用Ｉ丑ｂＶＩＥＷ丰富的信号处理、虚拟仪器等图形化编程特点，开发音频及视频图像评价软件。采用基于梯度的结构　相似性图像评价算法（ＧＳＳＩＭ），提高了测试分析中对模糊失真图像的判别精度。该自动测试系统可大大提高测试效　率。并保证产品测试指标的客观性和一致性。　关键词：ＬａｂＶＩＥＷ；自动测试；音频评价；图像评价；结构相似性　中图分类号：ＴＰ２３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—６２３６（２０１３）２３—０１４４—０３　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｔｅｓｔ　ｓｖｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ＨＤＴＶ　ｍａｉｎｂｏａｒｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＬａｂＶＩＥＷ　ＨＵ　Ｇｕｏ—ｍｉｎ　，ＺＨＯＵ　Ｚｈｉ－ｊｉｎｇ２　（１．ＮａｎｊｉｎｇＫａｎｇｎｉ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅ￣ｃｔｒｉｃｄ　Ｃｏ．Ｌｔｄ，ＮａｎＪｉｎｇ　２１００１３，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｓ０　ｅ璐￡Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＮａｎＪｉｎｇ　２１００９６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｔｅｓｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ＨＤＴＶ　ｍａｉｎｂｏａｒｄ　ｂａｓｅｄ　ＯＨ　ＬａｂＶｌＥＷ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔｏ　ｃｏｎｑｕｅｒ　ｔｌｌｅ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｉｔｙ　ｂｙ　ｍａｎｕａｌ　ｔｅｓｔｉｎｇ．Ａｕｄｉｏ　ａｎｄ　ｖｉｄｅｏ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｂｙ　ｔａｋｉｎｇ　ｆｕｌｌ　ａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｏｆ　ＬａｂＶＩＥＷ　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ａｂｕｎｄａｎｔ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｖｉｓｕａｌ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ．　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｇｒａｄｉｅｎｔ（ＧＳＳＩＭ）ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｆｕｚｚｙ　ｉｍａｇｅｓ．Ｔｈｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄ　ａｌｓｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｆｏｒｍｉｔｙ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｔｅｓｔｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＬａｂＶＩＥＷ；ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｔｅｓｔ　ｓｙｓｔｅｍ；ａｕｄｉｏ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｉｍａｇｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ　高清电视（ＨＤＴＶ）已成为目前彩电市场的主力军，其核　心部件是电视主控板Ｉｌ１。目前主控板出厂测试普遍采用人工　测试方法，但存在如下不足：１）测试效率低，需要人工频繁更　换测试工具，费时费力；２）评价主观性强，因依靠人的感官来　评判产品好坏，容易造成产品质量参差不齐。因此，开发自动　测试系统已成为ＨＤ，ｒｖ生产企业的一项急迫任务。　本文以市场上一款液晶ＨＤＴＶ主控板为测试对象，采用　ＬａｂＶ皿ｗ图形化编程，设计测试软件，对采集到的音频、视频　信号进行算法分析和评价，并设计友好的人机交互界面和数　据管理软件模块，最终提高了产品测试效率，并保证产品质　量分析的客观性、一致性。　１　自动测试系统总体设计　典型高清电视系统框图如图１所示，主控板包括控制电　路和时序电路两大部分。控制电路主要负责音视频信号的接　收和处理．并转换为ｍｉｎｉ—ＬＶＤＳ标准信号翻：时序电路产生脉　冲时序信号，实时将数字图像信号经行、列驱动电路送显示　屏显示。　主控板是高清电视的核心部件。出厂前必须严格测试。　本文设计的自动测试系统包含上位工控机、音视频信号源、　收稿日期：２０１３—０５—１２　作者简介：胡国民（１９７３一），　一１４４一　稿件编号：２０１３０５１１９　男，四Ｊｌ１绵阳人。硕士，工程师。　图ｌ典型高清电视系统框图　Ｆｉｇ．１　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ａ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ—ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ　音频采集卡、视频采集卡和可学习性遥控模块等，系统框图　如图２所示。　ｌ软件界面及功能实现、数据Ｉ　ｌ音视频Ｉ　处理、存储、打印、上传等ｌ　１分析ｌ　

TestStand的界面定制创建符合自己需求的测试界面

TestStand的界面定制创建符合自己需求的测试界面

TestStand的界面定制创建符合自己需求的测试界面

在软件测试领域中，TestStand是一款非常常用的自动化测试工具。它具有强大的测试序列管理能力和灵活的界面定制功能，可以帮助开发者创建符合自己需求的测试界面。本文将介绍如何使用TestStand进行界面定制以满足测试需求。

1. 界面布局设计

在开始定制TestStand界面之前，首先需要进行界面布局设计。根据自己的测试需求，可以将界面分为多个区域，例如测试序列列表、测试结果显示区域、日志输出区域等。通过将这些区域进行合理的组合和布局，可以提高测试界面的效率和美观度。

2. 自定义面板

在TestStand中，可以通过自定义面板的方式来添加和定制界面元素。自定义面板可以包括按钮、文本框、下拉菜单等控件，用于执行特定的测试操作或显示相关信息。使用自定义面板可以使测试界面更加直观和易用。

3. 应用主题

TestStand提供了多种应用主题，可以用于改变测试界面的外观和样式。通过选择合适的主题，可以使测试界面更符合个人喜好和项目需求。同时，TestStand还支持自定义主题，可以根据自己的需要进行定制。 4. 构建数据插槽

数据插槽是TestStand中一个重要的功能，可以实现测试界面的数据交互。开发者可以创建自定义的数据插槽，并将其与测试序列中的参数进行绑定。通过数据插槽，可以在测试界面上输入和显示测试参数，实现测试数据的传递和展示。

5. 自定义报告模板

TestStand可以生成测试报告，用于记录测试结果和分析测试数据。开发者可以通过自定义报告模板来创建符合自己需求的测试报告。可以添加公司Logo、调整报告布局、选择显示的数据项等，使测试报告更加专业和易读。

6. 使用LabVIEW集成

如果项目需要使用LabVIEW进行测试，TestStand还提供了与LabVIEW的集成功能。通过使用LabVIEW集成，可以将LabVIEW界面嵌入到TestStand中，实现更加复杂和多样化的测试界面。

基于LabVIEW的声音识别系统设计【文献综述】

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毕业设计开题报告

测控技术与仪器

基于LabVIEW的声音识别系统设计

1前言[1-4]

LabVIEW是美国NI公司推出的一种通用虚拟仪器开发软件，他包含丰富的功能函数库和完备的总线设备驱动程序。LabVIEW的一大特色是其基于图形的编程方式是采用数据流（dat astream）而非传统的文本方式的编程方法。这种编程方式强调信号处理的实际过程，有利于简化编程，缩短开发时间和降低开发难度。

LabVIEW广泛应用于包括自动化、通信、半导体、电路设计、航空和生产、过程控制及生物医学在内的各种工业领域中，用来提高应用系统的开发效率。这些应用涵盖了产品的研发、测试、生产到后期服务的各个环节。在系统设计中协调使用LabVIEW，共享软件及信息资源，可以节约大量的时间和金钱。LabVIEW的应用大致可分为以下几个主要方面：

(1)应用于生产检测：LabVIEW已经成为用于测试测量领域的工业标准化开发工具。LabVIEW结合NITestStand测试执行环境和该领域中最大的仪器驱动程序库，为整个系统建立稳固完整的检测管理平台。

(2)应用于研究与分析：运用LabVIEW，可在汽车、能源研究和其它众多工业领域的应用系统中进行实时数据的分析和处理、对于图像处理、时频分析、小波和数字滤波的应用系统，LabVIEW特别提供各种附加工具包以加速系统的开发。

(3)应用于过程控制和工厂自动化：可利用LabVIEW来建立过程控制和工业自动化应用系统。在LabVIEW平台下，可以实现多通道的高速测量和控制。对于大型复杂的工业自动化和控制系统，有专门的LabVIEW数据记录和监控模块，用于监控多通道I／O、与工业控制器和网络进行通信，以及提供基于PC机的控制。

(4)应用于机器监控：对于要求有实时控制、视觉和图像分析或运动控制的机器监视和预先维护的应用系统，LabVIEW是理想的选择。LabVIEW系列产品，包括用于可靠、确定性控制的实时LabVIEW(LabVIEW RT)软件，能够快速、准确的建立起功能强大的机器监视和自动控制应用程序。

TestStand测试平台简化测试流程提高测试效率

TestStand测试平台简化测试流程提高测试效率

TestStand测试平台简化测试流程提高测试效率

测试是软件开发过程中至关重要的一环，其目的是为了发现和修复软件中的错误和缺陷，确保软件的质量和稳定性。然而，测试过程往往繁琐而复杂，需要大量的时间和人力资源。为了提高测试效率和准确性，许多测试平台应运而生。本文将介绍一种名为TestStand的测试平台，该平台具有简化测试流程和提高测试效率的优势。

一、TestStand测试平台的概述

TestStand是由美国国家仪器（National Instruments）公司开发的一种测试自动化平台。它提供了一个灵活易用的环境，可用于开发、部署和执行自动化测试序列。TestStand具有以下特点：

1. 支持多种编程语言：TestStand支持多种流行的编程语言，如LabVIEW、C/C++、Python等，使得开发人员可以根据自己的喜好和熟悉程度选择合适的语言来编写测试序列。

2. 可扩展性：TestStand提供了许多插件和模块，可以根据用户的需求进行扩展和定制，以便满足不同行业和应用领域的测试要求。

3. 高度自动化：TestStand支持自动化测试，可以通过与其他测试设备和仪器的集成，实现全自动的测试过程，减少人工干预和误操作。

4. 强大的报告和分析功能：TestStand提供了丰富的报告和分析功能，可以对测试结果进行统计和分析，帮助用户准确评估软件的质量和性能。 二、TestStand测试平台的优势

TestStand测试平台在简化测试流程和提高测试效率方面具有以下优势：

1. 高度可定制的测试序列

TestStand允许用户根据需要定制测试序列，从而灵活应对不同的测试要求。用户可以根据项目的特定需求，编写和组织测试序列，添加和移除测试步骤，设置测试条件和参数，并对测试结果进行判定和记录。这种灵活性使得测试人员可以根据具体情况快速修改和调整测试序列，提高了测试的准确性和效率。

2. 多线程测试