摘要：本文阐述了视觉技术在汽车电子及相关产业的应用，重点介绍了计算机视觉、机器视觉及3D视觉应用在汽车信息化、智能化、网络控制化的应用和未来发展趋势。指出了视觉技术的广泛应用是信息化社会发展的必然，是智能化生活的必需。

    当今的汽车产业正面临着重要变革，电动车、无人驾驶汽车和智能汽车已成为当下和未来发展的明确方向。伴随汽车产业的升级，视觉技术在汽车产业中的作用也越来越凸显。作为自动化程度比较高的科技行业，很多先进的自动化技术已经成功运用到汽车行业中，在整车及其零配件的生产制造、检测和驾驶体验的全流程。从车身组件到照明显示系统的检测，再到各类视觉传感器的嵌入式使用，视觉技术都在发挥着传统技术不可企及的助力。
    1 视觉技术的主要概念
    1.1计算机视觉
    计算机视觉（ComputerVersion）是以视觉处理理论为中心，以图像处理、模式识别、计算机技术和生理学、心理学为基础的信息处理科学。一方面开发从输入的图像数据，自动构造场景描述的图像理解系统，另一方面理解人类视觉，以便用机器代替人去完成作业。比如具有视觉反馈功能的机器人可以代替人工完成各种复杂的任务，包括产品的自动装配、焊接、检验、生物医学中的自动诊断、遥感照片的自动解释、车辆的自动导航等。
    计算机视觉信息的处理主要依赖于图像处理方法，包括图像增强、数据编码、传输、边缘锐化、分割及特征抽取等内容。其技术要点主要包含：数据驱动的分割；模型驱动的分割；图像的增强；图像平滑；机器视觉（MachineVision）。
    机器视觉是将被测对象的图像作为信息的载体，从中提取有用的信息来达到测量的目的。通过CCD摄像头与光学系统、数字处理系统的结合，实现不同的检测要求。CCD元件可理解为1个由感光像素组成的点阵，而面阵CCD的每个像素都一一对应被测对象的二维图像特征，通过对像素点成像结果的分析从而分析对象的图像特征。机器视觉在精密测量过程中的重要应用奠定了其在工业制造领域的王者地位。
    1.2 3D视觉应用
    目前3D视觉应用最为常用的是基于结构光的3D视觉应用。已知空间方向的投影光线集合称为结构光。生产结构光的设备可以是某种投影设备、仪器或激光器。传统的2D相机只在XY平面测量，3D视觉则可以获得Z方向的信息。除了点结构光测量传感器，线结构光测量传感器被更广泛地应用于汽车行业。

    2 视觉技术的应用
    2.1远红外热相机让无人驾驶汽车更安全
    以色列一家初创公司AdaSky为无人驾驶车辆开发了一块远红外热相机，通过深度学习计算机视觉算法来探测道路上的人、动物或物体，解决目前无人驾驶车辆面临的一些目标识别问题（图1）。其热感知解决方案能够探测、分割和分析对象。无人驾驶车辆不一定总能区分真实物体和图像，例如货车背面广告中人的图像可能被解释为行人，这将导致汽车不必要的制动。而热相机通过探测有生命和无生命体之间的温度差异，可以轻松地避免这种情况。

    2.2双相机系统检查汽车电子元件组装
    半自动化成像系统分析元件放置位置和二维码数据，以每分钟5个元件的速度检查汽车电子元件的组装。汽车行业广泛使用的电子装配体的主板多为安装于铝外壳顶部的PCB，对其上的元件安装进行检验时，比AOI更经济的方法是将电气外壳置于定制的嵌套中，然后整体放入机器视觉系统，采用2台相机分别放于轴线位置和离轴位置，用以检查元件的位置是否正确，同时检查组件侧面的二维码。轴上相机需配备高像素的CMOS图像传感器，保证对PCB的成像。
     2.3三维精密可视化技术在汽车零部件检测中的应用
    与传统的接触式检测技术所使用的三坐标打点、零件测量编程设置的复杂冗长相比，激光三维全息干涉照相技术更加适用于发动机缸体、缸盖、自动变速器阀体箱体、传动系统、制动盘、轮毅及轮圈等零件的精密加工。三维可视化技术可以快速测量精密机加工的零部件形貌，并提供表面高精度三维视图。
    2.4用于铿电池开路电压检测的视觉系统
    通过机器人视觉引导控制系统，优化机器人取料路径，引导机器人取料，使机器人不去空位取电芯，不但节省时间，而且避免了误抓托盘引起电池脱落而导致的安全事故。
    2.5 3D视觉系统引导机器人档风玻璃的安装
    汽车制造商正在使用视觉引导的机器人插入系统，可确保汽车封闭装置的正确放置，如挡风玻璃、发动机罩、行李舱盖和车门（图2）。

    3 结束语
    伴随工业4.0的到来，视觉技术在汽车电子相关产业的应用越来越广，其高可靠性已经成为许多产品制胜的关键，在无人化操作的工业生产线作业领域更是举足轻重。因此，对视觉技术应用的进一步研究意义重大。