技术领域
[0001] 本
发明属于嵌入式计量器具软件仿真测试领域，涉及电子计价秤软件作弊检测装置及方法。
背景技术
[0002] 市场上一些黑心商人利用电子计价秤作弊，使出售的货物缺斤少两。关于电子计价秤作弊的投诉也越来越多。据国家质检总局2012年的数据显示，电子计价秤
质量抽样合格率仅为63.3%。在电子秤
硬件上的作弊比较容易察觉，而软件上的作弊隐藏较深不易发现，因此目前市场上电子计价秤作弊多是
修改软件作弊。
[0003] 为加强电子计价秤的监督和管理，国家有关部
门制定了计量器具软件测评指南（中华人民共和国国家计量技术规范JJF1182-2007），尤其是对电子计价秤的软件测评方法提出了新要求。目前已有的相关技术，如手持电子计价秤防作弊监督检测方法与系统，将检测时提取的软件内部信息与审批前标识的软件特征信息进行比对，来检测计量器具的作弊功能。但电子计价秤的软件标识涉及到生产厂商生命，该方法操作具有一定的难度。
发明内容
[0004] 为解决电子计价秤的软件作弊检测难题，本发明提供一种电子计价秤软件作弊检测装置及方法，以计算机仿真系统模拟外部交互设备，解决电子计价秤软件测试时需要借助外部设备的不便，提高测试效率。
[0005] 本发明解决技术问题所采取的技术方案为：
[0006] 一种电子计价秤软件作弊检测装置，包括电子计价秤、电子计价秤按键模拟装置、
机器视觉系统、电子计价秤称重
传感器模拟装置。
[0007] 电子计价秤含有
主板芯片，该主板芯片有三个外接端口，分别是为按键端口、称重端口和数码管输出端口。
[0008] 所述的电子计价秤按键模拟装置采用可编程控制的多路继电器，多路继电器的输出端与所述的按键端口
信号连接；通过控制继电器通断来实现按键按下功能。
[0009] 所述的电子计价秤称重传感器模拟装置，采用fluke-5720 型号校准仪作稳压源使用，校准仪的输出端与所述的称重端口信号连接。
[0010] 所述的机器视觉系统包括摄像头、三
角架和照明灯，摄像
头架设在可调节的三角架上，摄像头正对数码管设置，所述的数码管与数码管输出端口信号连接，在所述的数码管上方安装有照明灯，摄像头的输出端与
图像采集装置的输入端信号连接。
[0011] 所述的多路继电器的输入端、校准仪的输入端和图像采集装置的输出端均与上位机信号连接。
[0012] 所述的电子计价秤、电子计价秤按键模拟装置、机器视觉系统、电子计价秤称重传感器模拟装置均放置在密闭容器内。
[0013] 利用上述装置进行电子计价秤软件作弊的检测方法包括以下步骤：
[0014] 第1步:首先对系统初始化，设置校准仪的串口、多路继电器的串口和图像采集装置的以太网端口参数及测试
用例个数。
[0015] 第2步:对电子计价秤按键、称重进行单项测试，所述的按键测试是在给定物体重量时，测试软件按键功能是否正确；所述的称重测试是在单价不变情况下，测试软件称重功能是否正确。
[0016] 第3步:上位机自动生成随机测试用例，用例包括期望单价、重量及总价；根据生成期望单价、重量及总价，通过多路继电器和校准仪，向电子计价秤主板芯片输入物体重量和单价信息。
[0017] 第4步: 输入的重量、单价信息，在数码管上显示，图像采集装置捕获数码管信息；上位机将期望单价和重量信息与当前捕获信息进行比对，判断两者结果是否相符。
[0018] 第5步:判断当前用例个数是否达到初始设置值，若满足则结束并生成测试结果；否则，返回到第3步，直到循环次数达到初始设置值，测试结束并生成测试结果。
[0019] 本发明的有益效果：
[0020] 1、可实现对目前市场上常用电子计价秤的软件作弊功能检测，整个测试过程均由计算级仿真系统完成，自动化程度高，检测效率高，检测时间短。
[0021] 2、可分别对电子计价秤按键，称重功能进行测试，满足国家计量技术规范JJF1182-2007（计量器具软件测评指南）关于电子计价秤按键和称重功能测试所有要求；还可对市场上其它嵌入式计量器具检测，具有一定的通用性。
[0022] 3、采用继电器模拟按键、机器视觉系统捕获数码管输出，使电子计价秤的软件仿真测试结果可靠性提高，且
稳定性好不易受外界环境干扰。
[0023] 4、该装置与上位机仿真系统交互，自动生成随机测试用例，可检测出隐藏较深的软件作弊；避免由于测试用例个数不足，而导致有些软件作弊行为漏检。
附图说明
[0024] 图1为本发明装置的主视图。
[0026] 图1中，1、校准仪，2、校准仪串口，3、上位机，4、以太网端口，5、图像采集装置，6、托盘，7、电子计价秤数码管，8、照明灯，9、万向
轴承，10、普通摄像头，11、密闭容器，12、抗震
铸铁平台，13、旋转
开关，14、电源，15、三角
支架，16、电子计价秤，17、可编程控制的多路继电器，18、继电器串口，19、电子计价秤主板芯片，20、内六角
螺栓螺母。
具体实施方式
[0027] 如图1所示，本
实施例包括校准仪1、校准仪串口2、上位机3、以太网端口4、图像采集装置5、托盘6、电子计价秤数码管7、照明灯8、万向轴承9、普通摄像头10、密闭容器11、抗震
铸铁平台12、旋转开关13、电源14、三角支架15、电子计价秤16、可编程控制的多路继电器17、继电器串口18、电子计价秤主板芯片19、内六角螺栓螺母20。继电器模拟电子计价秤按键功能：对多路继电器17进行编号，并与电子计价秤的按键相对应。多路继电器17与上位机
3连接后，通过串口通信协议，发出指令控制继电器通断，实现电子计价秤面板上所有按键功能。如电子计价秤面板上按键个数是4 4,则用16路继电器即可实现；对于按键个数多余
16个的电子计价秤，则可对继电器进行扩展来实现面板上所有按键。
[0028] 用稳压源模拟电子计价秤称重功能，用机器视觉系统捕捉电子计价秤数码管输出信息。继电器一端通过RS232串口直连线，连接电子计价秤主板芯片按键端口，另外一端连接上位机。稳压源一端通过串口直连线，连接电子计价秤主板芯片的称重传感器信号输入端口，另外一端连接上位机串口；图像采集装置通过以太网与上位机连接。在上位机输入称重物体重量，根据物体重量与
电压关系，上位机发出指令到稳压源。稳压源输出相应的电压信号，则在电子计价秤称上显示输入的重量值，完成称重模拟。
[0029] 采用
黑盒测试方法，实现电子计价秤软件作弊检测功能，需要对电子计价秤每项功能进行批量测试。由于真实软件测试难以实现，采用软件驱动的仿真器来代替真实的运行环境，模拟真实运行环境的各种功能。批量测试需要大量的测试用例，上位机自动调用随机函数生成测试用例，并对测试结果自动分析、处理生成测试报表。
[0030] 电子计价秤主板芯片输入端口，主要有按键输入端口、称重传感器信号输入端口。按键和称重模拟装置及方法，符合中华人民共和国国家计量技术规范JJF1365-2012（数字指示称软件可信度测评方法）。上位机仿真系统与模拟装置交互，向模拟装置发出控制指令，实现软件作弊自动检测。
[0031] 结合图1和图2给出以下实施例实施例
[0032] 本实施例对霸王电子计价秤的软件作弊功能进行检测，如图1所示，本发明主体，电子计价秤软件作弊检测装置包括：待检测的电子计价秤16放置在密闭容器11内，密闭容器11与铸铁平台12通过内六角螺栓螺母20相互连接，可以消除外界因数对检测装置所造成的干扰；照明灯8给机器视觉系统提供所需的
光源，从而保证数码管字符识别正确率；电源14为该套装置供电电源。
[0033] 测试前，将继电器17一端连接电子计价秤主板芯片19的按键
接口，另一端接入上位机3；将校准仪1一端连接电子计价秤主板芯片19的传感器信号输入端口，另一端接入上位机3；图像采集装置5一端连接普通摄像头10，另一端通过以太网端口4连接到上位机3。普通摄像头10固定在三角支架15上，按下旋转开关13可调节三角支架15的伸缩高度，转动万向轴承9可调节摄像头10的
视野方向，调整摄像头10使整个电子计价秤数码管7在其拍摄范围之内，辅助调整摄像头10焦距，使拍摄的数码管单价、重量、总价字符清晰可见。
[0034] 电子计价秤软件作弊检测方法，如图2所示：
[0035] 第1步:首先对系统初始化，设置校准仪串口、继电器串口和以太网端口参数及测试用例个数。
[0036] 第2步:选择功能测试模
块，对电子计价秤按键、称重功能模块进行单项测试。单项测试包括，按键测试和称重测试。（按键测试，即在给定物体重量时，测试软件按键功能是否正确；称重测试，即在单价不变情况下，测试软件称重功能是否正确。）
[0037] 第3步:上位机自动生成随机测试用例，用例包括期望单价、重量及总价。根据生成期望单价、重量及总价，通过标准输入模拟装置，向电子计价秤主板芯片输入物体重量和单价信息。
[0038] 第4步: 输入的重量、单价信息，在电子计价秤数码管上显示，机器视觉系统捕获数码管信息。上位机将期望单价和重量信息与当前捕获信息进行比对，判断两者结果是否相符。
[0039] 第5步:判断当前用例个数是否达到初始设置值，若满足则循环结束并生成测试结果；否则，返回到随机测试用例模块，循环次数直到达到初始设置值，测试结束并生成测试结果。
[0040] 根据测试结果即可判断电子计价秤软件是否存在作弊，并分析出现作弊的
位置。本示例以霸王电子计价秤作为实施例，但并不限于霸王电子计价，运用该装置及方法对其它电子计价秤软件作弊检测，均属于保护范畴。
