智慧屏指纹测试系统及指纹测试方法

技术领域

本申请涉及测试技术领域，具体而言，涉及一种智慧屏指纹测试系统及指纹测试方法。

背景技术

伴随着智慧屏指纹解锁功能的蓬勃发展，智能化越来越成为自动进行指纹录入与解锁的重要趋势，而自动进行指纹录入与解锁也正成为手机、平板、汽车智能化的一个重要环节。指纹录入与解锁为使用者提供了最直观的操作便利性。因此，必须在指纹录入与解锁开发阶段，对每一项功能都需进行功能和性能测试。

市场上现有的指纹录入与解锁测试控执行器，指纹录入与解锁产品需要放置在夹持装置上，通过机器人末端指纹测试的方法摸拟人手操作，自动执行指解锁测试用例。该测试过程通过机械手末端指纹执行器自动切换，以实现机械手的模拟触控解锁。其操作繁琐，同时无法测试不同用例，需要一对一适配的通过机器人末端指纹解锁的方法，测试效率低下。

此外，目前国内各大智能终端厂商对指纹录入与解锁的测试及测试方法没有很好的解决方案，主要还是依靠人工进行测试，无法有效兼容不同的产品特征。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种智慧屏指纹测试系统及测试方法，以解决目前的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了如下技术：

本申请第一方面提供一种智慧屏指纹测试系统，包括：

智慧屏夹具装置，用于夹持智慧屏；

机械手装置，用于驱动指纹触控装置动作；

指纹触控装置，用于对所述智慧屏执行指纹测试操作；

指纹库装置，用于集合不同类型的指纹头，配合所述指纹触控装置对所述指纹头的取放；

视觉定位装置，用于对所述智慧屏上的待测试点进行视觉定位。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述智慧屏夹具装置，包括：

支撑装置，作为安装载体；

伺服电机，固定安装在所述支撑装置上；

谐波减速机，固定安装在所述支撑装置上，且与所述伺服电机的输出端连接；

夹具，固定安装在所述谐波减速机的输出端上；

所述智慧屏通过所述夹具夹持住，当所述伺服电机启动，经过所述谐波减速机减速，驱动所述夹具旋转，带动所述智慧屏到达不同的测试角度。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述智慧屏夹具装置，还包括：

楔形块，设于所述夹具上；

所述智慧屏通过所述楔形块紧固在所述夹具上。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述智慧屏夹具装置，还包括：

感应器，固定安装在所述支撑装置上，用于所述夹具的原点保持及所述夹具旋转后的位置检测。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述机械手装置，包括：

Y轴模组，提供Y向运动；

X轴模组，配合于所述Y轴模组上，提供X向运动；

Z轴模组，配合于所述X轴模组上，提供Z向运动；

R轴模组，设于所述Z轴模组上，提供旋转向运动；

所述指纹触控装置，设于所述R轴模组的末端。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述指纹触控装置，包括：

触笔杆，设于所述机械手装置的R轴模组上，沿着Z轴升降，用于安装指纹头；

指纹头，设于所述触笔杆的末端；

所述指纹触控装置根据测试需求，在所述指纹库装置中取放不同类型的指纹头。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述指纹库装置，包括：

柔性底座；

支撑组件，设于所述柔性底座上；

霍尔板，设于所述支撑组件顶部，用于指纹头放置检测；

指纹头放置座，设于所述霍尔板上，其上放置有若干不同规格的指纹头；

集水槽，设于所述指纹头放置座上，用于模拟手指干湿度环境测试。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，还包括：

高帧相机检测装置，设于所述智慧屏夹具装置一侧，用于测试所述智慧屏的解锁响应时间。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，还包括：

动力驱动控制装置，设于所述机械手装置一侧，用于系统的动力输出控制。

本申请第二方面提供一种基于实施例1所述智慧屏指纹测试系统的指纹测试方法：按照预设测试条件，利用所述智慧屏指纹测试系统对智慧屏进行不同类型的指纹测试。

与现有技术相比较，本申请能够带来如下技术效果：

1、本申请主要包括机械手装置、智慧屏夹具装置、指纹库装置、高帧相机检测装置、视觉定位系统、指纹触控装置，通过视觉定位系统对电子触摸屏定位，通过机械手末端指纹头对电子触摸屏进行自动执行指纹解锁用例，不同位置指纹、多类型指纹规格，自动进行指纹录入与解锁测试；主要具备如下测试功能：

（1）支持对正面、侧面、背面的指纹任意角度的录入与解锁；

（2）集合20种以上的不同类型指纹；

（3）支持自动取放指纹头；

（4）支持自动进行产品任意角度的翻转测试；

（5）模拟手指干湿度环境测试；

（6）利用高帧相机测试解锁响应时间；

2、本技术相比现有技术，结构相对更简洁，测试准确率更高，扩展性更高，更适合生产线上的大批量投入从而提高生产效率等。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本发明智慧屏指纹测试系统的整体结构示意图；

图2是本发明智慧屏夹具装置的三维结构示意图；

图3是本发明机械手装置的三维结构示意图；

图4是本发明指纹库装置的三维结构示意图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实施例中，关于智慧屏指纹测试的各个装置，根据根据各个装置的应用功能的便利性，进行组装使用，本实施例不限制各个装置等功能零部件的安装位置、角度、数量等，可以由用户根据所设计的工位、产品测试需求等因素，具体设置其使用状态。

本实施例中，测试系统的具体测试方案，可以结合各个装置进行设计，比如智慧屏的翻转测试，对各个角度上的测试，任意角度的指纹录入与解锁，不同指纹类型的测试。

智慧屏的类型，本实施例不限制。

本实施例，将以一台智慧屏指纹测试系统为例进行本产品的说明。

实施例1

如图1所示，智慧屏指纹测试系统，包括：

智慧屏夹具装置5，用于夹持智慧屏6；智慧屏夹具装置5，主要用于夹持智慧屏6，以及根据测试需求，将智慧屏6夹持住并呈现不同的角度；如图1所示，智慧屏6固定夹持在智慧屏夹具装置5上，智慧屏夹具装置5固定安装在系统的载体底板上；

机械手装置2，用于驱动指纹触控装置3动作；机械手装置2，主要是通过伺服控制，驱动指纹触控装置（指纹测试的硬件）进行动作，模拟人为触控指纹；机械手装置2可以根据需求，设置为不同轴的运动，比如二轴、三轴、四轴等，本实施例优先将机械手装置2设置为四轴驱动，除了XYZ三轴联动，还在其上设置有一个R轴---旋转运动，支持指纹触控装置在旋转状态下进行指纹测试；

指纹触控装置3，用于对所述智慧屏6执行指纹测试操作；指纹触控装置3主要是通过所携带的指纹头，对智慧屏6进行指纹模拟测试，其中，指纹触控装置3上携带的指纹头，可以根据不同的测试项目，进行替换，从下述的指纹库装置4中进行选择替换；

指纹库装置4，用于集合不同类型的指纹头，配合所述指纹触控装置3对所述指纹头的取放；指纹库装置4主要是储存若干不同的指纹头，便于供指纹触控装置3进行选择；当指纹触控装置将所使用的指纹头放回指纹库装置4时，还可以利用指纹库装置4模拟手指干湿度环境测试；

视觉定位装置，用于对所述智慧屏6上的待测试点进行视觉定位。视觉定位系统对电子触摸屏（智慧屏6）定位，通过机械手末端指纹头对电子触摸屏进行自动定位执行指纹测试。视觉定位装置的具体视觉定位设备对应的应用软件，本实施例不做限定。如图1所示，本实施例，视觉定位装置可以包括下视觉定位装置7和视觉执行装置1，下视觉定位装置7安装在底板上，朝上设置，便于对智慧屏6的底部或者翻转后的一面进行视觉定位，视觉执行装置1安装在垂直的龙门架上，且处于机械手上方，用于从上方对智慧屏6进行定位，以及采集视觉信息，并将视觉图像信息（坐标）传回控制系统/计算机，进行坐标转换后，供为机械手装置2。视觉定位技术，本实施例不做限制和赘述，只要可以用于触屏定位的，皆可。

本实施例中，所涉及到的各个装置的动力控制以及参数技术等，由计算机等控制即可，本实施例不做赘述。

下面将具体描述各个装置以及本方案的应用。

如图2所示，作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述智慧屏夹具装置5，包括：

支撑装置20，作为安装载体；为一安装块，通过螺钉固定在底板上，其顶部设有安装孔等设施，用于固定安装夹具机构；

伺服电机17，固定安装在所述支撑装置20上；伺服电机17水平固定安装在支撑装置20的顶部，用于提供翻转动力；

谐波减速机18，固定安装在所述支撑装置20上，且与所述伺服电机17的输出端连接；本实施例增设一个减速机，在支撑装置20上安装一个谐波减速机18，其输入与所述伺服电机17的输出端配合连接，降低转速；

夹具19，固定安装在所述谐波减速机18的输出端上；夹具19在谐波减速机18的带动下进行旋转，可以带动其上的智慧屏6，按照预设的角度进行翻转；如图2所示，本实施例中，夹具19左端设计为挂载结构，可以固定安装在谐波减速机18的输出端处，夹具19本体结构为一个搭载框架（可以是弹性结构），用于夹持智慧屏6；本实施例，不限制夹具的具体应用结构，只要可以夹持住智慧屏6即可；为了可以上下方位的测试，夹具为通透的结构，底部优先采用非封闭形式；夹具优先采用自适应夹具，便于适应夹持不同尺寸智慧屏；

所述智慧屏6通过所述夹具19夹持住，当所述伺服电机17启动，经过所述谐波减速机18减速，驱动所述夹具19旋转，带动所述智慧屏6到达不同的测试角度。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述智慧屏夹具装置5，还包括：

楔形块21，设于所述夹具19上；

所述智慧屏6通过所述楔形块21紧固在所述夹具19上。

楔形块21可以防滑，将其安装在夹具19的内侧边沿，通过楔形块21将智慧屏6夹持紧固在所述夹具19上，避免其翻转时脱落。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述智慧屏夹具装置5，还包括：

感应器22，固定安装在所述支撑装置20上，用于所述夹具19的原点保持及所述夹具19旋转后的位置检测。

感应器22可以进行夹具原点保持，夹具翻转后位置检测。感应器22可以是红外发射器或者其他感应设备，本实施例不做限制。

如图3所示，本实施例，采取四轴的机械手。作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述机械手装置2，包括：

Y轴模组12，提供Y向运动；Y轴模组12包含一对Y向布置的滑轨，其上配合有对应的滑块，用于支撑X轴模组11；滑轨和滑块之间的驱动，形式不限，可以采用齿轮、皮带等驱动方式；

X轴模组11，配合于所述Y轴模组12上，提供X向运动；X轴模组11采用由步进电机10驱动的同步带（短行程）进行X向移动，步进电机10驱动同步带往复运动，带动同步带上的Z轴模组16进行X向移动；

Z轴模组16，配合于所述X轴模组11上，提供Z向运动；Z轴模组16同样可以采用与X轴模组11相同的同步带结构，Z轴模组16的同步带垂直固定安装在X轴模组11的同步带外侧面上，Z轴模组16的同步带，可以升降，实现Z向运动；

R轴模组15，设于所述Z轴模组16上，提供旋转向运动；R轴模组15采用触笔旋转电机即R轴电机，用于切换指纹不通的角度位置，进行指纹录入与任意角度的指纹解锁；R轴模组15安装在Z轴模组16的同步带外侧面上，由其带动升降，可以实现指纹角度转换；

为了以不同的触控力来点压触摸屏，本实施例还设置了压力的控制装置。在Z轴模组16上安装有一个压力传感器，R轴模组15固定安装在压力传感器上。

当R轴模组15上安装的触笔杆13带动指纹头14对触屏进行点压测试时，可以通过压力传感器控制触控笔以不同的触控力来点压触摸屏。压力传感器的规格等，本实施例不作限定。其在Z轴模组16上的安装位置、高度等，本实施例同样不作限定。

所述指纹触控装置3，设于所述R轴模组15的末端。上述机械手装置可以实现XYZR轴运动，带动指纹触控装置3实现不同位置、角度的指纹测试操作。

上述各个驱动控制，可以由动力驱动控制装置9进行统一控制。

如图3所示，作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述指纹触控装置3，包括：

触笔杆13，设于所述机械手装置2的R轴模组15上，沿着Z轴升降，用于安装指纹头14；

指纹头14，设于所述触笔杆13的末端；

所述指纹触控装置3根据测试需求，在所述指纹库装置4中取放不同类型的指纹头14。

触笔杆13固定安装在R轴模组15及触笔旋转电机的末端，可以实现在XYZR轴运动下，通过所携带的指纹头14对智慧屏6进行模拟测试。

其中，触笔杆13可以根据指令到达指纹库装置4上方，对所选定的指纹头14进行取放操作，实现不同类型/规格指纹头14的更换，便于应对不同测试项目。

为了便于取放，触笔杆13可以采取磁吸式的连接方式和指纹头14连接。当将指纹头14放置指纹库装置4上时，移动即可脱落。

如图4所示，作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述指纹库装置4，包括：

柔性底座26；用于将指纹库装置4柔性安装在底座上，便于触笔杆13取放指纹头14时，进行缓冲保护；柔性底座26可以是橡胶座结构，或者具备柔性结构的底座头，形式不限；

支撑组件25，设于所述柔性底座26上；支撑组件25为“日”字型的支架，底部固定安装在柔性底座26顶部；

霍尔板27，设于所述支撑组件25顶部，用于指纹头放置检测；霍尔板可以用于位置检测，设置在指纹头放置座23上，当指纹头14放置在指纹头放置座23上时，可以对其进行检测；还可以对其类型进行标记；霍尔板27上不同检测位点所对应的指纹头14，可以进行标记检测；具体根据所选择的型号进行使用；

指纹头放置座23，设于所述霍尔板27上，其上放置有若干不同规格的指纹头14；水平设置在支撑组件25顶部，其上设有若干个放置位，用于放置不同规格的指纹头14；

集水槽28，设于所述指纹头放置座23上，用于模拟手指干湿度环境测试。根据测试要求，设置不同深度的集水槽，当指纹头14放置在指纹头放置座23上时，会沾上不同程度的水份，可以模拟手指干湿度环境测试，测试沾水指纹头14对指纹的影响。

本实施例，指纹库装置4位于智慧屏6一侧，且位于机械手下方，便于机械手装置上的触笔杆13移动到指纹头放置座23处取放指纹头14。

如图1所示，作为本申请的一种可选实施方案，可选地，还包括：

高帧相机检测装置8，设于所述智慧屏夹具装置5一侧，用于测试所述智慧屏6的解锁响应时间。

本实施例，高帧相机检测装置8主要采用安装的一台高帧相机对智慧屏6的解锁时间进行测试，利用高帧相机记录智慧屏的解锁响应图像，通过图像变化的时间值来计算解锁响应时间。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，还包括：

动力驱动控制装置9，设于所述机械手装置2一侧，用于系统的动力输出控制。

动力驱动控制装置9主要对各个动力输出单元/装置进行动力输出控制，可以通过对各个动力设备的控制参数的设定，控制器动力输出结果。

上述各个装置，具体的测试方案，由用户进行设定。主要支持如下指纹测试功能：

（1）支持对正面、侧面、背面的指纹任意角度的录入与解锁；

（2）集合20种以上的不同类型指纹；

（3）支持自动取放指纹头；

（4）支持自动进行产品任意角度的翻转测试；

（5）模拟手指干湿度环境测试；

（6）利用高帧相机测试解锁响应时间。

实施例2

基于实施例1所述智慧屏指纹测试系统的指纹测试方法，按照预设测试条件，利用所述智慧屏指纹测试系统对智慧屏进行不同类型的指纹测试。

本实施例，指纹测试方法，具体根据实施例1所述智慧屏指纹测试系统的功能进行选择，具体参见实施例1中的系统应用描述。

比如：

智慧屏夹具装置5启动，翻转智慧屏6到一定角度；

机械手装置2联动，带动触笔杆13去往指纹库装置4更换对应的测试指纹头14；

在视觉定位装置的定位辅助下，对所设定的智慧屏6测试点进行解锁测试；

同时，高帧相机检测装置8记录此过程，利用高帧相机测试解锁响应时间。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。