机器视觉系统的核心是图像的采集和处理，图像本身的成像质量对整个视觉系统极为关键。光学光源则是影响机器视觉系统成像质量的重要因素，好多光源和照明效果对视觉判断影响是很大的。机器视觉光源是机器视觉系统极为关键的部分之一，直接影响图片质量的好坏，关系到系统的成败，其重要性无论如何强调都不过分。

　　好的光源能够使你需要寻找的特征非常明显，除了是摄像头能够拍摄到部件外，好的光源应该能够产生最大的对比度、亮度足够且对部件的位置变化不敏感。光源选择好了，剩下来的工作就容易多了。既然机器视觉光源在机器视觉系统中这么重要，那么接下来我们就来详情地了解一下机器视觉光源！

　　一、机器视觉光源选型基本要素

　　1、对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。

　　2、亮度：当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。第一，相机的信噪比不够；由于光源的亮度不够，图像的对比度必然不够，在图像上出现噪声的可能性也随即增大。其次，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。另外，当光源的亮度不够的时候，自然光等随机光对系统的影响会最大。

　　3、鲁棒性：是看光源是否对部件的位置敏感度最小。当光源放置在摄像头视野的不同区域或不同角度时，结果图像应该不会随之变化。方向性很强的光源，增大了对高亮区域的镜面反射发生的可能性，这不利于后面的特征提取。

　　二、机器视觉光源的作用

　　1、照明目标，提高目标亮度；

　　2、形成最有利于图像处理的成像效果；

　　3、克服坏境光的干扰，保证图像的稳定性；

　　4、用作测量的工具和参照；

　　5、降低系统设计的复杂度；

　　6、突出测量特征，简化图像处理算法；

　　7、提高视觉系统的定位、测量、识别精度，以及系统的运行速度。

　　三、机器视觉光源的分类

　　机器视觉LED光源按形状通常可分为以下几类:

　　1、条形光源

　　条形光源是较大方形结构被测物的首选光源，颜色可根据需求搭配，自由组合，照射角度与安装随意可调。

　　（1）条形光源的特点：

　　a、LED均成直线或其组合排列，照度高，光源指向性强，照明效果也符合直线型规律或其叠加。

　　b、采用特殊光学透镜，有效改变LED照射角度。

　　c、采用标准模具成型、拼接安装，结构稳定。

　　d、可选漫射版导光，光线均匀。

　　e、尺寸、颜色可以根据实际需求定制。

　　（2）条形光源应用领域：

　　a、可用于电子元件识别与缺陷检测；

　　b、文字、形状识别等；

　　c、金属表面检查；

　　d、图像扫描；

　　e、表面裂缝检测；

　　d、LCD面板检测等。

　　2、环形光源

　　环形光源分为垂直照射环形光源，角度照射环形光源，低角度环形光源，无影环形光源。

　　（1）环形光源的特点：

　　环形光源提供不同照射角度、不同颜色组合，更能突出物体的三维信息；高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；解决对角照射阴影问题；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。

　　A、垂直照射环形光源的特点：

　　a、用高亮度LED高密度安装，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；

　　b、照明面积较大，光照均匀性好，适用于较大面积照明；

　　c、可用于底基和线路板定位、晶片部件的检查等。

　　B、角度照射环形光源的特点：

　　a、用超高亮度LED高密度安装，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；

　　b、在一定工作距离下，光束集中亮度高，均匀性好，照射面积相对较小；

　　c、用于塑胶容器检查、工件螺孔定位、标签检测、管脚、集成电路印子检测等类似用途。

　　C、低角度环形光源的特点：

　　a、用超高亮度LED进行水平照射，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；

　　b、低角度照射光照明对表面凹凸表现力强，特别适用于晶片或者玻璃底基上的伤痕检测，刻印文字的读取、工件边缘轮廓抽取、划痕检测等。

　　D、无影环形光源的特点：

　　a、使用超高亮度LED进行光线垂直照射，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；

　　b、漫反射二次光源，光照均匀，无影效果，对镜面反射体如晶片或玻璃基底上的伤痕检测，金属表面检测效果突出。

　　（2）环形光源应用领域：

　　a、PCB基板检测；

　　b、IC元件检测；

　　c、显微镜照明；

　　d、液晶校正；

　　e、塑胶容器检测；

　　f、集成电路印字检查；

　　g、毫米级小型透明贴片检测。

　　3、背光源

　　用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台。红白两用背光源、红蓝多用背光源，能调配出不同颜色，满足不同被测物多色要求。

　　（1）背光源的特点：

　　a、使用超高亮度LED进行正面垂直照射，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；

　　b、经过特殊导光材料优化光路，平行性好；

　　c、适合外观检测，或者尺寸测量；

　　d、可安装于底部背光源和侧部背光源表面；

　　（2）背光源应用领域：

　　a、机械零件尺寸的测量；

　　b、电子元件、IC的外型检测；

　　c、胶片污点检测；

　　d、透明物体划痕检测等。

　　4、同轴光源

　　同轴光源可以消除物体表面不平整引起的阴影，从而减少干扰；部分采用分光镜设计，减少光损失，提高成像清晰度，均匀照射物体表面。

　　（1）同轴光源的特点：

　　a、采用特殊照明设计，达到高均匀性；

　　b、特殊导热材料，散热好，稳定性高；

　　c、使用分镜头，提供优质光学效果；

　　d、广泛用于半导体、PCB板、以及金属零件的表面成像检测，具有很好的均匀性，对光洁表面上的异常特征成像突出，表现力好。

　　（2）同轴光源应用领域:

　　a、同轴光源最适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测；

　　b、芯片和硅晶片的破损检测；

　　c、Mark点定位；

　　d、包装条码识别。

　　5、点光源

　　大功率LED，体积小，发光强度高；光纤卤素灯的替代品，尤其适合作为镜头的同轴光源等；高效散热装置，大大提高光源的使用寿命。

　　（1）点光源的特点：

　　a、使用大功率LED，颜色可选，体积小，发光强度高；

　　b、可组合使用做重点照明或者补光照明；

　　c、光钎卤素灯的替代品，可配合同轴镜头代替同轴光使用。

　　（2）点光源应用领域:

　　适合远心镜头使用，用于芯片检测，Mark点定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

　　6、AOI专用光源

　　（1）AOI专用光源的特点：

　　a、不同角度的三色光照明，照射凸显焊锡三维信息；

　　b、外加漫射板导光，减少反光；

　　c、不同角度组合。

　　（2）AOI专用光源应用领域:

　　用于电路板焊锡检测。

　　7、球积分光源

　　（1）球积分光源的特点：

　　具有积分效果的半球面内壁，均匀反射从底部360度发射出的光线，使整个图像的照度十分均匀。

　　（2）球积分光源应用领域:

　　适合于曲面，表面凹凸，弧形表面检测，或金属、玻璃表面反光较强的物体表面检测。

　　8、线形光源

　　（1）线形光源的特点：

　　超高亮度，采用柱面透镜聚光，适用于各种流水线连续检测场合。

　　（2）线形光源应用领域:

　　用于带状薄膜，包装物，LCD的缺陷检测，金属板的伤痕和变色的检测，液晶元件的检测。

　　9、组合条形光源

　　（1）组合条形光源的特点：

　　四边配置条形光，每边照明独立可控;可根据被测物要求调整所需照明角度，适用性广。

　　（2）组合条形光源应用领域:

　　CB基板检测，IC元件检测，焊锡检查，Mark点定位，显微镜照明，包装条码照明，球形物体照明等。

　　10、对位光源

　　（1）对位光源的特点：

　　a、对位速度快；

　　b、视场大；

　　c、精度高；

　　d、体积小，便于检测集成；

　　e、亮度高，可选配辅助环形光源。

　　（2）对位光源应用领域:

　　对位光源是全自动电路板印刷机对位的专用光源。