一、引言
1.1 研究背景與目的
在汽車行業(yè)邁向智能化與自動化的進(jìn)程中，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）作為關(guān)鍵技術(shù)，正發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用。ADAS 憑借多種傳感器與智能算法，能夠?qū)崟r監(jiān)測車輛周邊環(huán)境，為駕駛員提供預(yù)警與輔助控制，極大地提升了駕駛的安全性與舒適性。
本報告旨在深入剖析《ADAS 相關(guān)工具 核心功能 & 技術(shù)》中所涉及的 ADAS 相關(guān)工具應(yīng)用案例，通過詳細(xì)描述各案例的具體應(yīng)用場景、工作原理及達(dá)成的效果，深度挖掘這些工具在汽車制造及 ADAS 系統(tǒng)開發(fā)過程中的重要價值，為行業(yè)內(nèi)相關(guān)人員提供具有實際參考意義的信息，助力推動 ADAS 技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與廣泛應(yīng)用。
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1.2 研究方法與數(shù)據(jù)來源
本報告通過對《ADAS 相關(guān)工具 核心功能 & 技術(shù)》進(jìn)行全面細(xì)致的整理與深入分析，從中系統(tǒng)地提取出各類 ADAS 相關(guān)工具的應(yīng)用案例。在分析過程中，對每個案例的技術(shù)原理、應(yīng)用場景以及所實現(xiàn)的功能進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并結(jié)合實際情況進(jìn)行了深入探討。
本文所引用的 ADAS 相關(guān)工具的應(yīng)用案例及技術(shù)原理均來自《ADAS 相關(guān)工具 核心功能 & 技術(shù)》文檔，該文檔為此次研究提供了豐富且詳實的一手資料，確保了研究的準(zhǔn)確性與可靠性。
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二、車載相機(jī)應(yīng)用案例剖析
2.1 底部填充膠涂抹高度測量
2.1.1 案例描述
在汽車電子制造中，車載相機(jī)的底部填充膠涂抹高度對于確保相機(jī)的穩(wěn)定性與可靠性至關(guān)重要。通過車載相機(jī)進(jìn)行底部填充膠涂抹高度的測量，具體場景為在生產(chǎn)線上，相機(jī)對正在進(jìn)行底部填充膠涂抹的車載相機(jī)模塊進(jìn)行拍攝。相機(jī)利用其搭載的特定成像技術(shù)，獲取底部填充膠的圖像信息，隨后系統(tǒng)對這些圖像進(jìn)行分析處理，從而精確得出填充膠的涂抹高度數(shù)值 。
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2.1.2 技術(shù)優(yōu)勢分析
相較于傳統(tǒng)的圖像處理方式，該案例采用包含高度數(shù)據(jù)的 3D 圖像進(jìn)行檢測，具有顯著優(yōu)勢。傳統(tǒng)圖像處理主要基于 2D 平面圖像進(jìn)行分析，難以獲取物體的高度信息，對于底部填充膠涂抹高度的測量精度有限。而 3D 圖像檢測技術(shù)能夠全方位、立體地呈現(xiàn)底部填充膠的形態(tài)，不僅可以獲取平面信息，還能精確測量其高度。這使得檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確、全面，能夠有效避免因測量誤差導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量問題，大大提升了檢測的品質(zhì)，為后續(xù)車載相機(jī)的組裝及性能穩(wěn)定性提供了有力保障 。
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2.2 鏡片高度及相關(guān)縫隙測量
2.2.1 鏡片模塊內(nèi)鏡片間高度測量
在車載相機(jī)的鏡片模塊生產(chǎn)過程中，精確測量鏡片間的高度是確保相機(jī)成像質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。利用 CL 系列相機(jī)，采用可完成同軸測量的彩色共焦方式進(jìn)行鏡片間高度的測量。具體操作時，相機(jī)發(fā)射特定波長的光，光線照射到鏡片上后，根據(jù)反射光的特性，通過彩色共焦原理，精確計算出不同鏡片之間的高度差值。即使在目標(biāo)物高度發(fā)生變化時，由于該測量方式的光點直徑不會隨著測量高度改變，測量點也不會出現(xiàn)錯位，從而保證了在整個測量范圍內(nèi)都能進(jìn)行高精度的測量，有效滿足了鏡片模塊對鏡片間高度精度的嚴(yán)格要求 。
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2.2.2 蓋板玻璃與 CMOS 縫隙測量
蓋板玻璃與 CMOS 之間的縫隙大小對車載相機(jī)的性能有著重要影響，若縫隙過大或過小，都可能導(dǎo)致相機(jī)出現(xiàn)進(jìn)光不均勻、水汽侵入等問題，進(jìn)而影響成像質(zhì)量。在這一測量案例中，同樣運用 CL 系列相機(jī)的同軸測量技術(shù)。當(dāng)相機(jī)對蓋板玻璃與 CMOS 之間的縫隙進(jìn)行測量時，即使目標(biāo)物（如蓋板玻璃）具有透明或鏡面特性且發(fā)生傾斜，該系列相機(jī)也能憑借其獨特的測量原理，準(zhǔn)確檢測到縫隙的大小。通過精確測量縫隙，能夠及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的裝配問題，確保車載相機(jī)的密封性和光學(xué)性能，提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量和可靠性 。
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2.3 CMOS 傾斜檢測及相機(jī)模塊行程檢測
2.3.1 CMOS 傾斜檢測
CMOS 作為車載相機(jī)的核心感光元件，其傾斜狀態(tài)直接影響相機(jī)的成像效果。在檢測 CMOS 傾斜時，CL 系列相機(jī)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。該系列相機(jī)采用同軸測量方式，通過發(fā)射特定光束照射到 CMOS 上，根據(jù)反射光的角度和位置信息，精確計算出 CMOS 的傾斜角度。即使面對透明或鏡面的 CMOS 目標(biāo)物發(fā)生傾斜的復(fù)雜情況，相機(jī)也能穩(wěn)定、準(zhǔn)確地進(jìn)行檢測。這種精確的檢測方式能夠及時發(fā)現(xiàn) CMOS 的傾斜問題，以便在生產(chǎn)過程中進(jìn)行調(diào)整和修正，確保相機(jī)能夠正常工作，獲取高質(zhì)量的圖像 。
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2.3.2 相機(jī)模塊行程檢測
在車載相機(jī)模塊的裝配過程中，相機(jī)模塊的行程是否符合標(biāo)準(zhǔn)，對于相機(jī)的聚焦、變焦等功能的實現(xiàn)至關(guān)重要。采用彩色共焦方式的 CL 系列相機(jī)，能夠?qū)ο鄼C(jī)模塊的行程進(jìn)行精確檢測。由于該系列相機(jī)的光點直徑在整個測量范圍內(nèi)不會隨著測量高度的變化而改變，這使得在測量相機(jī)模塊行程時，能夠在不同位置都保持高精度的測量。通過對相機(jī)模塊行程的準(zhǔn)確檢測，可以有效監(jiān)控裝配過程，確保相機(jī)模塊的各項功能能夠正常運行，提高車載相機(jī)的整體性能和穩(wěn)定性 。
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三、2D/3D 線激光測量儀應(yīng)用全景
3.1 粘合劑體積與涂抹相關(guān)測量
3.1.1 安裝蓋板玻璃前粘合劑體積測量
在電子設(shè)備制造領(lǐng)域，安裝蓋板玻璃是一項關(guān)鍵工序，而粘合劑的涂抹量對于確保蓋板玻璃與設(shè)備主體之間的穩(wěn)固連接以及良好的密封性起著決定性作用。在這一應(yīng)用案例中，2D/3D 線激光測量儀被應(yīng)用于安裝蓋板玻璃前的粘合劑體積測量場景。
在實際操作過程中，測量儀利用其先進(jìn)的線激光技術(shù)，對即將用于粘貼蓋板玻璃的粘合劑進(jìn)行掃描。通過發(fā)射特定頻率和強(qiáng)度的激光束，測量儀能夠精準(zhǔn)地捕捉粘合劑的輪廓信息。這些激光束與粘合劑表面相互作用，反射回來的光線被測量儀的高靈敏度傳感器所接收。測量儀搭載的高性能算法會對這些反射光線的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速且精確的分析處理，從而將粘合劑的三維形狀清晰地還原出來。基于這一精確還原的三維形狀，測量儀能夠高度準(zhǔn)確地計算出粘合劑的體積數(shù)值。
這一測量過程對于產(chǎn)品質(zhì)量控制具有不可忽視的重要作用。如果粘合劑體積過多，在安裝蓋板玻璃時，多余的粘合劑可能會溢出，不僅影響產(chǎn)品的外觀整潔度，還可能會污染設(shè)備內(nèi)部的其他精密部件，進(jìn)而對設(shè)備的正常運行產(chǎn)生潛在威脅。相反，若粘合劑體積過少，蓋板玻璃與設(shè)備主體之間的連接就無法得到充分的保障，可能會導(dǎo)致密封性不佳，使得設(shè)備在后續(xù)使用過程中容易受到灰塵、水汽等外界因素的侵蝕，極大地降低了產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。通過使用 2D/3D 線激光測量儀對粘合劑體積進(jìn)行精確測量，生產(chǎn)企業(yè)能夠嚴(yán)格把控粘合劑的使用量，確保每一個產(chǎn)品在組裝過程中都能達(dá)到最佳的粘貼效果和密封性能，從而有效提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量，降低次品率，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益 。
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3.1.2 印刷電路板上粘合劑涂抹體積檢測
在電子制造行業(yè)中，印刷電路板作為電子設(shè)備的核心部件，其質(zhì)量直接關(guān)系到整個設(shè)備的性能和可靠性。而印刷電路板上粘合劑的涂抹情況對于電路板上電子元件的固定以及電路的穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。因此，準(zhǔn)確檢測印刷電路板上粘合劑的涂抹體積具有極其重要的意義。
2D/3D 線激光測量儀在這一檢測任務(wù)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。該測量儀配備了大范圍動態(tài)量程的超高靈敏度 CMOS 傳感器，這一先進(jìn)的傳感器使得測量儀能夠?qū)Ω鞣N復(fù)雜的目標(biāo)物進(jìn)行穩(wěn)定且精準(zhǔn)的檢測。在對印刷電路板上的粘合劑進(jìn)行檢測時，測量儀通過發(fā)射線激光對電路板表面進(jìn)行全面掃描。激光束在遇到粘合劑表面時會發(fā)生反射，反射光被 CMOS 傳感器高效接收。由于傳感器具有超高靈敏度，能夠捕捉到極其微弱的反射光信號，從而獲取到粘合劑表面的詳細(xì)信息。
測量儀所搭載的大范圍動態(tài)量程技術(shù)，則使得其能夠適應(yīng)不同大小和形狀的粘合劑涂抹區(qū)域。無論是大面積的粘合劑涂抹，還是細(xì)微處的粘合劑點涂，測量儀都能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測量。通過對反射光數(shù)據(jù)的深入分析和處理，測量儀能夠精確計算出粘合劑的涂抹體積。
這一測量技術(shù)在電子制造中具有多方面的重要性。精確的粘合劑涂抹體積檢測有助于確保電子元件在印刷電路板上的牢固固定。只有當(dāng)粘合劑的涂抹量恰到好處時，電子元件才能在各種復(fù)雜的工作環(huán)境下保持穩(wěn)定，不會因振動、溫度變化等因素而發(fā)生位移或脫落，從而保證了電路連接的穩(wěn)定性和可靠性。準(zhǔn)確的粘合劑涂抹體積檢測還能夠避免因粘合劑過多或過少而引發(fā)的一系列問題。過多的粘合劑可能會導(dǎo)致不同電子元件之間發(fā)生短路，嚴(yán)重影響電路的正常工作；而過少的粘合劑則無法為電子元件提供足夠的支撐和固定力，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量和耐用性。2D/3D 線激光測量儀的應(yīng)用，為電子制造企業(yè)提供了一種高效、精準(zhǔn)的粘合劑涂抹體積檢測手段，有力地保障了印刷電路板的生產(chǎn)質(zhì)量，推動了電子制造行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展 。
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3.2 部件高度與位置多元測量
3.2.1 印刷電路板上封裝部件高度檢測
在印刷電路板的生產(chǎn)流程中，封裝部件的高度精確與否直接關(guān)系到電路板的整體性能以及后續(xù)與其他組件的裝配兼容性。2D/3D 線激光測量儀在印刷電路板上封裝部件高度檢測方面展現(xiàn)出了卓越的性能。
當(dāng)對印刷電路板上的封裝部件進(jìn)行高度檢測時，測量儀首先發(fā)射出線激光束，這些激光束以特定的角度和間距照射到封裝部件的表面。由于封裝部件的表面具有不同的高度特征，激光束在反射過程中會產(chǎn)生不同的反射路徑和時間延遲。測量儀的探測器能夠精確捕捉到這些反射光的變化信息。
通過對反射光的詳細(xì)分析，測量儀可以構(gòu)建出封裝部件表面的三維輪廓圖像。在這個過程中，測量儀利用其先進(jìn)的算法，根據(jù)激光束的發(fā)射角度、反射時間以及探測器的位置信息，精確計算出封裝部件各個點的高度數(shù)值。將這些高度數(shù)值進(jìn)行整合和分析，就能夠準(zhǔn)確得出封裝部件的整體高度以及與標(biāo)準(zhǔn)高度的偏差情況。
這一檢測過程對電路板生產(chǎn)具有關(guān)鍵作用。如果封裝部件的高度不符合設(shè)計要求，可能會導(dǎo)致在電路板組裝過程中與其他部件發(fā)生干涉，使得組裝無法順利進(jìn)行，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。封裝部件高度的偏差還可能會影響到電路的電氣性能，例如導(dǎo)致信號傳輸不穩(wěn)定、接觸不良等問題，進(jìn)而降低整個電路板的可靠性和穩(wěn)定性。通過使用 2D/3D 線激光測量儀對封裝部件高度進(jìn)行嚴(yán)格檢測，生產(chǎn)廠家能夠及時發(fā)現(xiàn)并糾正高度偏差問題，確保每一塊印刷電路板都符合高質(zhì)量的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，為電子產(chǎn)品的穩(wěn)定運行提供堅實保障 。
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3.2.2 安裝外殼時傾斜檢測
在設(shè)備制造過程中，安裝外殼是一個重要環(huán)節(jié)，而確保模塊在安裝外殼時的傾斜度符合要求，對于保證設(shè)備的正常運行和整體性能至關(guān)重要。2D/3D 線激光測量儀在安裝外殼時的傾斜檢測中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
測量儀以 3D 形狀捕捉目標(biāo)物的方式進(jìn)行工作。它通過發(fā)射多束線激光，從不同角度對即將安裝外殼的模塊進(jìn)行全方位掃描。這些激光束在接觸到模塊表面后，會根據(jù)模塊的形狀和位置產(chǎn)生不同的反射模式。測量儀的傳感器迅速捕捉這些反射光，并將其轉(zhuǎn)化為詳細(xì)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
基于這些豐富的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，測量儀能夠構(gòu)建出模塊的精確 3D 模型。通過對這個 3D 模型的深入分析，測量儀可以同時檢測出模塊多個點的高度及位置信息。通過對比這些點的實際高度和位置與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值，測量儀能夠準(zhǔn)確判斷出模塊是否存在傾斜以及傾斜的程度和方向。
這種傾斜檢測對于避免安裝不良具有重要的原理和實際效果。如果在安裝外殼時模塊存在傾斜，那么外殼在安裝過程中可能無法與模塊緊密貼合，導(dǎo)致密封性能下降，使得設(shè)備容易受到外界環(huán)境因素的影響，如灰塵、水汽等的侵入，從而降低設(shè)備的使用壽命和可靠性。傾斜的模塊還可能會導(dǎo)致內(nèi)部組件之間的相對位置發(fā)生變化，影響設(shè)備內(nèi)部的電路連接和機(jī)械結(jié)構(gòu)的正常運行，進(jìn)而引發(fā)各種故障。通過在安裝外殼前使用 2D/3D 線激光測量儀進(jìn)行傾斜檢測，能夠及時發(fā)現(xiàn)并糾正模塊的傾斜問題，確保外殼能夠正確、緊密地安裝在模塊上，有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性，減少因安裝不良而導(dǎo)致的產(chǎn)品故障率，提升生產(chǎn)效率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益 。
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3.3 其他特色測量案例
3.3.1 密封材料多維度測量
在眾多工業(yè)產(chǎn)品中，密封材料的性能直接關(guān)系到產(chǎn)品的密封性、防水性、防塵性等關(guān)鍵特性，進(jìn)而影響產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。2D/3D 線激光測量儀能夠?qū)γ芊獠牧线M(jìn)行高度、寬度、體積等多維度的測量，為確保密封材料的質(zhì)量和性能提供了有力支持。
在對密封材料進(jìn)行高度測量時，測量儀發(fā)射的線激光束垂直照射到密封材料的表面，通過分析激光束的反射情況，精確計算出密封材料表面各點的高度信息，從而得到密封材料的整體高度數(shù)值。對于寬度測量，測量儀從側(cè)面發(fā)射激光束，掃描密封材料的橫向輪廓，根據(jù)反射光的變化確定密封材料的寬度邊界，進(jìn)而準(zhǔn)確測量出寬度尺寸。在測量體積時，測量儀結(jié)合之前獲取的高度和寬度數(shù)據(jù)，以及通過對密封材料整體形狀的掃描和分析，利用先進(jìn)的算法計算出密封材料的體積。
這些多維度的測量對于產(chǎn)品的密封性具有重要影響。如果密封材料的高度不足，可能無法完全填充密封間隙，導(dǎo)致密封不嚴(yán)密，出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。寬度不合適則可能導(dǎo)致密封材料與密封部位無法良好匹配，同樣影響密封效果。而體積的準(zhǔn)確測量有助于確保在使用密封材料時，其用量既能滿足密封需求，又不會造成浪費。通過對密封材料進(jìn)行全面、精確的多維度測量，生產(chǎn)企業(yè)能夠嚴(yán)格把控密封材料的質(zhì)量和安裝效果，有效提升產(chǎn)品的密封性和防護(hù)性能，保障產(chǎn)品在各種復(fù)雜環(huán)境下的正常運行 。
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3.3.2 皮帶輪形狀及凹痕檢測
在工業(yè)生產(chǎn)中，皮帶輪作為傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其形狀的準(zhǔn)確性和表面的完整性對于確保傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、提高傳動效率以及延長設(shè)備使用壽命起著至關(guān)重要的作用。2D/3D 線激光測量儀在皮帶輪形狀及凹痕檢測方面具有獨特的優(yōu)勢。
測量儀通過發(fā)射線激光束對皮帶輪的表面進(jìn)行全面掃描。激光束在接觸到皮帶輪表面時，會根據(jù)皮帶輪的形狀產(chǎn)生不同的反射路徑和強(qiáng)度變化。測量儀的高靈敏度傳感器能夠精確捕捉這些反射光的細(xì)微變化，并將其轉(zhuǎn)化為詳細(xì)的數(shù)字信號。通過對這些數(shù)字信號的深入分析和處理，測量儀能夠構(gòu)建出皮帶輪表面的精確三維模型。
在這個三維模型的基礎(chǔ)上，測量儀可以準(zhǔn)確檢測皮帶輪的形狀是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。它能夠精確測量皮帶輪的直徑、輪槽的深度和寬度、輪緣的厚度等關(guān)鍵尺寸參數(shù)，并與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比，及時發(fā)現(xiàn)形狀偏差。測量儀還能夠敏銳地檢測出皮帶輪表面是否存在凹痕。對于任何微小的凹痕，測量儀都能通過反射光的異常變化識別出來，并確定凹痕的位置、大小和深度。
這種檢測在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用場景和意義。如果皮帶輪的形狀不準(zhǔn)確，在傳動過程中會導(dǎo)致皮帶與皮帶輪之間的接觸不良，從而產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，降低傳動效率，甚至可能引發(fā)設(shè)備故障，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。而皮帶輪表面的凹痕則會降低皮帶輪的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在長期高速運轉(zhuǎn)過程中，凹痕處可能會逐漸產(chǎn)生裂紋，進(jìn)一步擴(kuò)展導(dǎo)致皮帶輪損壞，增加設(shè)備維修成本和停機(jī)時間。通過使用 2D/3D 線激光測量儀對皮帶輪進(jìn)行定期的形狀及凹痕檢測，企業(yè)能夠及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的問題，確保皮帶輪始終處于良好的工作狀態(tài)，保障工業(yè)生產(chǎn)的高效、穩(wěn)定運行 。