自动光学检查（英语：Automated Optical Inspection，简称AOI），为高速高精度光学影像检测系统，运用机器视觉做为检测标准技术，作为改良传统上以人力使用光学仪器进行检测的缺点，应用层面包括从高科技产业之研发、制造品管，以至国防、民生、医疗、环保、电力…等领域。
自动光学检查是工业制程中常见的代表性手法，利用光学仪器取得成品的表面状态，再以电脑影像处理技术来检出异物或图案异常等瑕疵，因为是非接触式检查，所以可在中间工程检查半成品。高精度光学影像检测系统，包含量测镜头技术、光学照明技术、定位量测技术、电子电路测试技术、影像处理技术及自动化技术应用等领域，其开发应用不但符合高科技产业发展需求，其技术层面更可扩展至国防军事工业，举凡兵工武器制造、夜视作战系统、战略地形形貌之分析与研判等，都与此影像技术息息相关。
AOI技术领域非常广泛，广义的AOI为结合光学感测系统、讯号处理系统及分析软件，应用层面可包括宇宙探测、航空、卫星遥测、生物医学、工业生产品质检测、指纹比对、机器人控制、多媒体技术。
狭义的AOI则指目前大量应用工业自动化的LCD/TFT、晶体管与PCB工业制程上的光学检测设备，以及在IC及一般电子业、机械工具/自动化机械、电机/电子工业、金属钢铁业、食品加工/包装业、纺织皮革工业、汽车工业、建筑材料、保全/监视等的自动光学结合影像处理的系统。
