機器視覺系統的核心是圖像采集和處理。所有信息均來源于圖像，圖像本身的質量對整個視覺系統極為關鍵，而光源則是影響機器視覺系統圖像水平的重要因素。好的打光設計能夠使我們得到一幅好的圖象，從而改善整個系統的分辨率。通過適當的光源照明設計可以使圖象中的目標信息與背景信息得到最佳分離，可以大大降低圖象處理的算法難度，同時提高系統的精度和可靠性。

機器視覺系統中光源的主要作用
1.照亮目標，提高亮度
2.形成有利于圖像處理的成像效果，降低視覺檢測系統的復雜度及對圖像處理算法的難度
3.克服環境光的干擾，保證圖像穩定性
4.用作測量的工具或參照

目前機器視覺照明主要采用LED光源（發光二極管）。由于其形狀自由度高，發熱少、功耗低、壽命長、響應速度快、發光強度高、單色性好、顏色多樣、綜合性價比高等特點，LED光源在行業內被廣泛應用。

LED光源分類和應用

01環形光源

LED燈珠排布成環形與圓心軸成一定夾角，有不同照射角度、不同顏色等類型，可以突出物體的三維信息；解決多方向照明陰影問題；圖像出現燈影情況可選配漫射板，讓光線均勻擴散。

應用：螺絲尺寸缺陷檢測；IC定位字符檢測；電路板焊錫檢查；顯微鏡照明等。

02條形光源

LED燈珠排布成長條形。多用于單邊或多邊以一定角度照射物體。突出物體的邊緣特征，可根據實際情況多條自由組合，照射角度與安裝距離均有較好自由度。適用較大結構被測物。

應用：電子元件縫隙檢測，圓柱體表面缺陷檢測，包裝盒印刷檢測，藥水袋輪廓檢測等。

03同軸光源

同軸光源提供了比傳統光源更均勻的照明，同時避免物體的反光，提高了機器視覺的準確性和重現性。適用于粗糙程度不同、反光強或不平整的表面區域，檢測雕刻圖案、裂縫、劃傷、低反光與高反光區域分離、消除陰影等。需要注意的是同軸光源經過分光設計有一定的光損失，需要考慮亮度，并且不適用于大面積照射。

應用：玻璃和塑料膜輪廓和定位檢測，IC字符及定位檢測，晶片表面雜質和劃痕檢測等。

04圓頂光源

LED燈珠安裝在底部通過半球內壁反射涂層漫反射均勻照射物體。圖像整體的照度十分均勻，適用反光較強金屬、玻璃、凹凸表面、弧形表面檢測。

應用：儀表盤刻度檢測，金屬罐字符噴碼檢測，芯片金線檢測，電子元件印刷檢測等。

05背光源

LED燈珠排布成一個面(底面發光)或者從光源四周排布一圈(側面發光)。常用于突出物體的外形輪廓特征，適用于大面積照射。背光一般放置于物體底部需要考慮結構是否適合安裝，在較高的檢測精度下可以加強出光平行性來提升檢測精度。

應用：機械零件尺寸及邊緣缺陷的測量，飲料液位及雜質檢測、手機屏漏光檢測，印刷海報缺陷檢測，塑料膜邊緣接縫檢測等。

06點光源

高亮LED，體積小，發光強度高；多用在配合遠心鏡頭使用，一種非直接同軸光源，檢測視野較小。

應用：手機內屏隱形電路檢測，MARK點定位，玻璃表面劃痕檢測，液晶玻璃底基校正檢測等。

07線光源

高亮LED排布，采用導光柱聚光，光線呈一條亮帶，通常用于線陣相機，采用側向照射或底部照射，線光源也可以不使用聚光透鏡讓光線發散，增加照射面積也可在前段添加分光鏡，轉變為同軸線光源。

應用：液晶屏表面灰塵檢測，玻璃劃痕及內部裂紋檢測，布匹紡織均勻檢測等。

在工業實際運用中，由于不同工件和材料對不同光源顏色吸收程度是不一樣的，要達到的效果不同，檢測的項目不同，對光源顏色的需求也是不一樣的，所以選擇一個正確顏色的光源很重要。

不同波長的光線呈現不同的顏色。波長決定特定顏色的特征。不同顏色光源的特點如下：

# 一般情況下，如果使用黑白相機，又對被測物體的顏色選擇沒有特殊的要求，紅色是比較合適的選擇。因為紅色LED壽命長、穩定、價格低廉，更重要的是紅色LED的波長更接近傳感器的靈敏度峰值，而通常的CCD對紫色、藍色的光敏感程度沒有紅光強。

為了方便應用，可以把可見光波段的顏色首尾相接組成一個圓環，也就是所謂的色環。色環中距離比較近的顏色為相近色或者相鄰色，關于圓環中心對稱的為互補色，離的比較遠的為對比色。

在光照環境中，使用與物體本色相鄰或相同的顏色照射，物體在圖像中的亮度會相對比較高；反之，如果使用對比色光照，則會使物體在圖像中顯得比較暗。所以，在拍攝物體時，如果要將某種顏色打成白色，那么就得使用與此顏色相同或相似的光源（光的波長一樣或接近），而如果要打成黑色，則需要選擇與目標顏色波長相差較大的光源。