机器视觉光源选型解析：照亮工业检测的“智慧之眼”

在机器视觉系统中，光源如同“智慧之眼”，不仅影响着图像的清晰度，更直接关系到系统的检测精度和稳定性。并且在实际的应用场景中，同样的检测任务，不同的光源下效果大相径庭。今天，就让我们一起揭开机器视觉光源选型的神秘面纱。

光源类型

光源按类型可分为自然光源、人造光源和混合光源。自然光源，如太阳光，虽光照强度高，但受天气、时间影响大，稳定性差，在机器视觉中并不常用。相比之下，人造光源以其可控性好、稳定性高的特点，成为机器视觉系统的首选。LED灯、卤素灯、荧光灯等，都是人造光源中的佼佼者。特别是LED光源，以其长寿命、多颜色可选、光均匀稳定等优势，在机器视觉领域大放异彩。

光源形状

光源按形状可分为点光源、线光源、面光源和环形光源等。点光源聚焦性好，适用于小面积检测；线光源照射范围广，光照均匀，适合长条形物体检测；面光源则以其大面积均匀照射的特点，广泛应用于大面积物体检测；而环形光源，则以其独特的环形分布，特别适合圆柱形物体的检测。不同的光源形状，如同不同的画笔，为机器视觉系统描绘出丰富多彩的图像世界。

光源颜色

光源的颜色选择同样至关重要。RGB三原色（红、绿、蓝）构成了可见光的色彩基础。不同波长的光线呈现不同的颜色，波长决定特定颜色的特征。在机器视觉中，选择与被测物体颜色相邻或互补的光源颜色，可以显著提升图像的对比度。例如，红色光源适合金属表面缺陷检测，因为红色光穿透力强，抗干扰性好；而蓝色光源则因其波长短、分辨率高，特别适合高精度测量场景。绿色光源则因其人眼敏感度高、色彩还原度好，广泛应用于颜色识别领域。

光照方式

光照方式也是光源选型中不可忽视的一环。直射光入射角小，能投射出物体阴影，适用于需要突出物体轮廓的场景；而漫射光则来自多个方向，不会投射出明显阴影，更适合表面形状不规则或反光物体的检测。此外，还有同轴光源、背光源等特殊光照方式，它们通过独特的光路设计，为机器视觉系统提供了更多的可能性。

部分光源应用

环形光源：在PCB基板检测中，环形光源以其多角度、多颜色的组合，突显了物体的三维信息，使得检测更加精准高效。

条形光源：在金属表面检查中，条形光源通过斜向照射，避免了镜面反射光，使得刻印边缘成分更加清晰可辨。

同轴光源：在芯片和硅晶片破损检测中，同轴光源通过减少物体表面不平整引起的阴影，提高了成像清晰度，使得微小破损无所遁形。

光源选型，是机器视觉系统设计中至关重要的一环。它如同一位技艺高超的画师，用光与影的魔法，为机器视觉系统描绘出清晰、准确的图像世界。选择合适的光源，不仅能够提升检测精度和稳定性，还能简化算法，降低系统复杂性。