车载摄像头高温老化及图像色彩还原稳定性测试——深度解读GB/T 28046.4-2023标准

随着智能网联汽车的快速发展，车载摄像头作为ADAS（高级驾驶辅助系统）、自动泊车、环视系统及自动驾驶功能的核心感知部件，其性能稳定性与可靠性直接关系到行车安全与用户体验。在复杂多变的运行环境中，摄像头需长期承受高温、湿热、振动等严苛条件，尤其在夏季高温或长时间运行工况下，极易出现图像失真、色彩偏移、响应延迟等问题。为规范车载摄像头的环境适应性与功能可靠性，国家发布了GB/T 28046.4-2023《道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验方法 第4部分：气候负荷》，该标准成为车载摄像头设计验证与质量控制的重要技术依据。

本文将围绕车载摄像头的高温老化测试与图像色彩还原稳定性测试，结合GB/T 28046.4-2023的最新要求，系统解析其测试逻辑、技术要点及工程意义。

一、标准背景与测试定位

GB/T 28046 系列标准等效采用ISO 16750国际标准，旨在统一道路车辆电子电气设备在各类环境负荷下的试验方法。其中，第4部分聚焦于气候负荷，包括高温、低温、湿热、温度循环、盐雾、防水等测试项目。2023版标准在原有基础上进行了技术升级，更加贴合新能源汽车与智能驾驶系统的实际使用场景。

对于车载摄像头而言，其安装位置多位于车外（如前视、环视、后视摄像头），直接暴露于阳光直射、高温烘烤、雨水冲刷等恶劣环境中。因此，高温老化与图像色彩还原能力成为衡量其可靠性的关键指标。GB/T 28046.4-2023通过科学的试验设计，模拟极端气候条件，评估摄像头在长期使用过程中的性能退化趋势，确保其在全生命周期内功能稳定。

二、高温老化测试：验证长期热稳定性

高温老化测试旨在评估车载摄像头在持续高温环境下的结构完整性、材料耐久性及电子元器件的可靠性。

1. 测试条件与方法

n 试验温度：根据摄像头安装位置的不同，标准规定了不同的测试温度等级。例如：

u 发动机舱附近：可达125℃或更高；

u 车身外部（如后视镜、尾部）：通常为85℃~105℃；

u 车内仪表板上方：可达90℃。

n 持续时间：一般为500小时至1000小时，模拟车辆在高温地区长期使用的情况。

n 通电状态：测试过程中摄像头需处于正常工作状态（通电运行），以模拟真实使用场景，监测其在高温下的启动性能、功耗变化及热平衡能力。

2. 性能监测与判定依据

n 测试期间需实时记录摄像头的工作电流、输出信号稳定性；

n 试验后需检查外壳是否变形、开裂，密封结构是否失效；

n 关键是进行图像质量评估，包括分辨率、对比度、噪声水平等是否下降。

3. 工程意义 高温老化测试能够有效暴露材料热老化、焊点虚焊、传感器性能漂移等潜在缺陷，推动企业在选材（如耐高温PCB、密封胶）、散热设计（如金属支架导热、内部空气对流）和电路保护方面进行优化。

三、图像色彩还原稳定性测试：保障视觉感知准确性

在智能驾驶系统中，摄像头不仅需要“看得清”，更要“辨得准”。色彩还原能力直接影响目标识别的准确性，例如交通信号灯、路标颜色、行人衣着等。GB/T 28046.4-2023虽未直接命名“色彩还原测试”，但其对湿热、温度循环、高温老化等试验后的功能验证提出了明确要求，其中包含对图像质量的评估。

1. 测试逻辑与实施方式

n 在完成高温老化或温度循环试验后，将摄像头恢复至标准实验室环境（温度23±5℃，相对湿度50±10%），静置2小时以上。

n 使用标准光源箱（如D65光源）照射标准色卡（如X-Rite ColorChecker），由被测摄像头拍摄图像。

n 通过图像处理软件分析拍摄图像中各色块的色差值（ΔE），与标准值进行比对。通常要求ΔE ≤ 5.0，关键颜色（如红、黄、绿）ΔE ≤ 3.0。

2. 影响因素分析

n 传感器老化：CMOS图像传感器在高温下可能出现暗电流增加、像素响应不均等问题，导致色彩偏移。

n 滤光片（IR-Cut）性能变化：高温可能导致滤光片镀层脱落或光学特性改变，影响色彩透过率。

n 白平衡算法失效：长期高温可能使摄像头内部白平衡校准参数漂移，造成整体偏色。

3. 测试价值 该测试确保摄像头在经历极端环境后仍能提供真实、准确的视觉信息，为ADAS系统的决策提供可靠输入，避免因色彩误判引发安全隐患。

四、综合测试流程与工程实践建议

为全面满足GB/T 28046.4-2023要求，建议企业采用以下测试流程：

1. 样品准备：选取同批次代表性样品，记录初始图像质量数据（分辨率、色彩准确性、信噪比等）。

2. 预处理：按标准要求进行外观检查、功能验证和电气参数测试。

3. 高温老化试验：在规定温度下持续通电运行指定时长。

4. 恢复与功能复测：试验后恢复至常温环境，进行外观检查、电气安全测试及图像质量评估。

5. 数据对比与失效分析：对比试验前后数据，识别性能退化趋势，必要时进行失效模式分析（FMEA）。

工程优化建议：

l 采用高稳定性CMOS传感器与多层IR-Cut滤光片；

l 优化摄像头内部热设计，避免局部过热；

l 引入自适应白平衡算法，支持动态校准；

l 选用耐高温、抗紫外老化的外壳材料。

五、标准实施对行业的推动作用

GB/T 28046.4-2023的实施，标志着我国车载电子设备环境可靠性测试体系的进一步完善。它不仅为整车厂和零部件供应商提供了统一的技术基准，也促进了以下发展趋势：

l 推动国产车载摄像头向高端化、高可靠性方向发展；

l 提升智能驾驶系统的环境适应能力与安全冗余水平；

l 加速测试验证体系与国际接轨，助力产品出口；

l 引导企业建立全生命周期可靠性验证流程，从设计源头提升品质。

六、结语

车载摄像头作为智能汽车的“眼睛”，其在高温环境下的稳定性与图像色彩还原能力，是保障智能驾驶系统安全、可靠运行的基础。GB/T 28046.4-2023通过科学、系统的测试方法，为行业树立了清晰的技术标杆。无论是摄像头制造商、Tier 1供应商还是整车企业，都应深入理解并严格执行该标准，将可靠性验证贯穿于产品设计、生产与应用的全链条。

唯有如此，才能真正实现“看得清、辨得准、信得过”的智能视觉感知，为智能出行保驾护航。