機器視覺光源是在機器視覺系統中用于增強攝像頭捕捉圖像的質量和清晰度。光源的作用遠不止照亮物體，而是通過控制光線在物體表面的反射，突出需要檢測的特征。例如，在工廠流水線上檢查產品缺陷時，合適的光源能讓缺陷與正常部分形成鮮明對比，從而提高檢測精度。

近年來，光源技術不斷進步。現代LED光源不僅提供可見光，還包括紫外線、近紅外線，甚至短波紅外線（SWIR，1050-1650納米）。此外，多光譜和超光譜照明技術通過捕捉不同波長的光，為系統提供更詳細的物體信息 。

好的機器視覺打光應具備以下三個關鍵特點：

1.高對比度

對比度是指目標特征與背景之間的灰度差異。高對比度使特征更容易被系統區分。例如，在檢測螺絲時，如果光源能讓螺絲頭部與背景形成明顯亮度差異，系統就能輕松識別。好的光源應最大化需要檢測特征與背景的對比度，同時最小化無關部分的干擾。

2.足夠亮度

光源亮度不足會導致圖像噪聲增加，降低系統準確性。亮度不夠時，可能需要增大攝像頭光圈，這會減少景深，影響圖像質量。此外，亮度不足還會使自然光等隨機光源對系統的影響更大。因此，選擇更亮的光源通常是更好的選擇。

3.魯棒性

好的光源應對物體位置的變化不敏感。無論物體在攝像頭視野中的位置或角度如何變化，照明效果應保持一致。方向性過強的光源可能導致鏡面反射，增加高亮區域的干擾，不利于特征提取。

常見的照明技術不同的照明技術適用于不同場景，以下是六種常見技術：

1.通用照明

使用環形燈或點狀燈，提供均勻照明，適合表面平整的物體。環形燈易于安裝，常用于漫反射表面的檢測。

2.背光照明

光源位于物體和攝像頭之間，產生強烈對比，適合檢測透明物體輪廓或測量尺寸。例如，可用于檢查硬幣直徑，但無法區分正反面。

3.同軸照明

光源與攝像頭軸向一致，通過半反射鏡將光線投射到物體表面，適合鏡面反射的平面物體，如電路板檢測。

4.漫反射穹頂照明

使用半球形光源提供均勻漫反射光，減少陰影和鏡面反射，適合復雜形狀或高反射表面的物體，如組裝電路板。

5.暗場照明

低角度照明，突出物體表面的紋理或凸起部分，適合檢測表面缺陷或紋理變化。

6.結構光

投射特定幾何形狀的光（如線形或網格），用于三維測量或表面缺陷檢測，常涉及激光或光纖。

此外，新型多光譜和超光譜照明技術通過使用多種波長的光，提供更豐富的物體信息，適用于高級檢測任務。

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