LED光源：主流之選及其技術(shù)優(yōu)勢發(fā)光二極管（LED）憑借其綜合性能優(yōu)勢，已成為機(jī)器視覺光源領(lǐng)域無可爭議的主流技術(shù)。其重要優(yōu)勢體現(xiàn)在多個層面：光譜純凈，可提供從紫外（UV）、可見光到紅外（IR）的多種單色或組合波長，精細(xì)匹配被測物特性或?yàn)V鏡需求；壽命極長（通常數(shù)萬小時），突出降低維護(hù)成本和停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)；響應(yīng)速度快（微秒級），完美適應(yīng)高速生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)頻閃照明凍結(jié)運(yùn)動物體；低功耗與低發(fā)熱，減少散熱負(fù)擔(dān)，簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)并提升能效；亮度高度可控且穩(wěn)定，通過電流調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)精確調(diào)光，避免光強(qiáng)波動引入噪聲?，F(xiàn)代LED視覺光源常集成精密光學(xué)元件（透鏡、漫射板、偏振片）和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如環(huán)形、條形、同軸、穹頂），形成多樣化的照明模式。其模塊化設(shè)計(jì)支持靈活組合與擴(kuò)展，并能通過智能控制器實(shí)現(xiàn)多通道單獨(dú)編程控制，包括亮度、頻閃時序等，為復(fù)雜檢測需求提供強(qiáng)大支持。LED技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步（更高亮度、更小尺寸、更多波長選擇）進(jìn)一步鞏固了其在機(jī)器視覺照明中的主導(dǎo)地位。準(zhǔn)直光源提供平行光路檢測。麗水環(huán)形光源紫外

光源均勻性：概念、重要性及評估方法光源均勻性是衡量照明場光強(qiáng)分布一致性（均勻程度）的關(guān)鍵指標(biāo)，對機(jī)器視覺檢測精度至關(guān)重要，尤其在進(jìn)行定量測量（如尺寸、色度）或大面積檢測時。不均勻照明會導(dǎo)致圖像不同區(qū)域亮度差異：過亮區(qū)域可能飽和丟失細(xì)節(jié)，過暗區(qū)域信噪比差難以分析，這種亮度梯度會被誤判為物體本身的特征變化（如厚度不均、顏色漸變），嚴(yán)重影響檢測結(jié)果的一致性和可靠性。均勻性通常定義為：Uniformity=[1-(Max-Min)/(Max+Min)]*100%，其中Max和Min是測量區(qū)域內(nèi)多個采樣點(diǎn)的亮度值。理想值為100%，工業(yè)應(yīng)用中通常要求>80%甚至>90%。評估均勻性需要使用光強(qiáng)計(jì)或經(jīng)校準(zhǔn)的參考相機(jī)，在設(shè)定的工作距離下，在有效照明區(qū)域內(nèi)按網(wǎng)格（如5x5或9x9）測量多個點(diǎn)的亮度值，然后計(jì)算。影響均勻性的因素眾多：LED個體的亮度/色溫差異、排列密度、光學(xué)設(shè)計(jì)（透鏡、漫射板）的質(zhì)量與老化、供電穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)遮擋、距離變化等。改善均勻性的方法包括：選用高質(zhì)均光板（如乳白亞克力、勻光膜）、優(yōu)化LED排布（增加密度、交錯排列）、采用積分球原理（穹頂光）、精確控制光源距離、定期校準(zhǔn)維護(hù)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段就必須將均勻性作為重要參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。
金華條形光源點(diǎn)前向光突顯表面印刷字符。

偏振光在機(jī)器視覺中的應(yīng)用：消除反光與增強(qiáng)對比度偏振光技術(shù)是解決物體表面鏡面反射（眩光）和增強(qiáng)特定特征對比度的有效光學(xué)手段。其基本原理是利用偏振片（Polarizer）控制光波的振動方向。在機(jī)器視覺照明中，典型的應(yīng)用模式有兩種：1.光源+偏振片，相機(jī)鏡頭前加偏振片：光源發(fā)出的非偏振光經(jīng)過起偏器（Polarizer）變?yōu)榫€偏振光照射物體。物體表面反射光包含鏡面反射（通常保持原偏振方向）和漫反射（偏振方向隨機(jī)）。相機(jī)鏡頭前的檢偏器（Analyzer）若旋轉(zhuǎn)至與起偏器方向垂直（正交），則可有效阻擋鏡面反射光（變暗或消失），同時允許部分漫反射光通過。這能抑制眩光，使被眩光覆蓋的表面紋理、劃痕、印刷圖案等得以顯現(xiàn)。2.只相機(jī)鏡頭前加偏振片：當(dāng)環(huán)境光或光源（如穹頂光）包含偏振成分時（如來自金屬表面反射），旋轉(zhuǎn)檢偏器也能幫助過濾掉特定方向的偏振干擾光，增強(qiáng)圖像對比度。偏振照明特別適用于檢測光滑表面（金屬、玻璃、塑料、漆面）的劃痕、凹陷、異物、油污、薄膜厚度（利用雙折射效應(yīng)）等。配置時需仔細(xì)調(diào)整光源偏振片與相機(jī)偏振片的相對角度（通常正交效果比較好），并考慮光線入射角的影響。雖然增加成本并損失部分光強(qiáng)，但在解決棘手反光問題時效果突出。

點(diǎn)光源與光纖導(dǎo)光：精細(xì)聚焦與微距應(yīng)用在機(jī)器視覺中，當(dāng)需要極高亮度、極小光斑或深入狹窄空間進(jìn)行照明時，點(diǎn)光源結(jié)合光纖導(dǎo)光技術(shù)成為關(guān)鍵解決方案。點(diǎn)光源指能產(chǎn)生高度匯聚光束的單元，而光纖則負(fù)責(zé)將光線從發(fā)生器高效、靈活地傳導(dǎo)至遠(yuǎn)端微小區(qū)域。其重點(diǎn)優(yōu)勢在于：極高的光強(qiáng)密度，可將強(qiáng)大光能匯聚于微小目標(biāo)點(diǎn)；出色的靈活性與可達(dá)性，光纖細(xì)小柔韌，可輕易伸入設(shè)備內(nèi)部、深孔、縫隙或復(fù)雜結(jié)構(gòu)周圍進(jìn)行照明，不受空間限制；有效的熱隔離，光源發(fā)生器可遠(yuǎn)離檢測點(diǎn)，避免熱量影響敏感被測物或光學(xué)元件；光斑形狀可控，通過在光纖輸出端加裝微型透鏡或光闌，可精確控制光斑的大小、形狀和照射角度。點(diǎn)光源光纖照明在微電子（芯片、引線鍵合、焊點(diǎn)檢測）、精密機(jī)械（微型齒輪、鐘表零件）、生物醫(yī)學(xué)以及需要局部高亮照明的場景（如微小劃痕、特定標(biāo)記點(diǎn)檢查）中不可或缺。選擇時需平衡光強(qiáng)需求、光斑尺寸、光纖長度和光源的穩(wěn)定性。高角度光突顯物體表面紋理特征。

光源選擇是一門精密科學(xué)，需多重考量：波長匹配： 材料特性決定光波選擇。金屬表面檢測常依賴短波藍(lán)光以增強(qiáng)紋理反差，而透明薄膜或生物樣本則可能需紅外光穿透成像。角度雕琢： 光線入射角度猶如雕塑家的刻刀。低角度照明能令微小凹凸投下長影，凸顯三維缺陷；而垂直同軸光則擅長“撫平”高反光曲面（如金屬或玻璃），消除鏡面眩光對成像的干擾。穩(wěn)定性基石： 光源亮度與色溫的毫厘波動，在算法眼中不啻于巨變。工業(yè)級LED因壽命長、發(fā)熱低、響應(yīng)快且光輸出穩(wěn)定，已成為主流之選，其堅(jiān)固耐用的特性更契合嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境。藍(lán)光光源提升金屬表面對比度。麗水光源遠(yuǎn)心平行同軸

同軸光用于檢測光滑表面的劃痕。麗水環(huán)形光源紫外

汽車制造涉及海量零部件和復(fù)雜裝配，機(jī)器視覺光源支撐著眾多關(guān)鍵檢測環(huán)節(jié)：零部件尺寸與幾何量測量：高精度背光（結(jié)合遠(yuǎn)心光路）用于測量墊片、活塞環(huán)、精密齒輪等輪廓尺寸；結(jié)構(gòu)光用于車身面板間隙面差測量。表面缺陷檢測：金屬件（缸體、曲軸、齒輪）：低角度條形光或環(huán)形光突顯機(jī)加工紋路、劃痕、毛刺、凹坑；漆面/外飾件（車門、保險(xiǎn)杠）：穹頂光（抑制眩光）檢查橘皮、顆粒、流掛、污染、光澤不均；塑料內(nèi)飾件：環(huán)形光或同軸光檢查注塑缺陷、縮痕、熔接線、皮革紋理。裝配驗(yàn)證：螺釘擰緊：檢查螺釘頭類型、有無、是否浮起（常用環(huán)形光）；線束插接：檢查插頭是否到位、鎖扣是否扣緊（環(huán)形光或局部照明）；密封膠涂敷：檢查膠條連續(xù)性、位置、寬度（常需特定波長或背光）。字符與條碼識別：零件上的DPM碼（直接部件標(biāo)記，如激光雕刻、點(diǎn)刻）常用低角度照明（產(chǎn)生陰影）或同軸光讀取。輪胎檢測：檢查胎紋、側(cè)壁文字、缺陷（結(jié)構(gòu)光、多角度照明）。玻璃檢測：檢查車窗、擋風(fēng)玻璃的劃痕、結(jié)石、氣泡（透射光、暗場照明）。光源需適應(yīng)汽車廠嚴(yán)苛環(huán)境（油污、震動、溫度變化）并滿足高節(jié)拍生產(chǎn)要求（頻閃照明）?？煽康墓庠词潜Ｕ掀囐|(zhì)量和自動化生產(chǎn)的關(guān)鍵要素。麗水環(huán)形光源紫外