發光二極管（LED）技術已經徹底革新并主導了現代機器視覺照明領域，這歸功于其一系列無可比擬的綜合性能優勢。首先，LED擁有極長的使用壽命，通常可達30,000至100,000小時，這突出降低了系統的維護頻率和長期運營成本，保證了生產線的連續穩定運行。其次，LED的響應速度極快，達到微秒級別，這使得它們能夠完美地通過頻閃（Strobing）工作方式來“凍結”高速運動中的物體，徹底消除運動模糊，從而滿足高速在線檢測的苛刻要求。第三，LED的光輸出穩定性極高，在有效的散熱設計保障下，其光強和光譜特性隨時間的變化極小，確保了圖像數據的一致性。第四，LED是冷光源，運行時發熱量極低，這對于熱敏感的被測物體至關重要，避免了熱損傷或熱膨脹帶來的測量誤差。第五，LED的光譜范圍極其**，從紫外（UV）、可見光（各種單色光及白光）到紅外（IR）都能覆蓋，允許工程師根據被測物的特性選擇更合適的波長以比較大化對比度。結尾，LED體積小巧，易于集成到各種復雜的光學結構和機械裝置中，形成環形、條形、背光、同軸、穹頂等多種照明形態。其亮度可以通過電流進行精確的脈寬調制（PWM）控制，實現智能化和動態照明。這些優勢共同奠定了LED在機器視覺照明中不可動搖的主導地位。 X射線光源檢測鑄件內部氣孔，穿透力達15mm鋼板。合肥光源線型高亮

結構光照明：主動三維輪廓重建結構光（StructuredLight）是一種主動式光學三維測量技術，通過將已知的、精密的二維光圖案（如條紋、網格、點陣、編碼圖案）投影到被測物體表面，然后由相機從另一角度觀察該圖案因物體表面高度變化而產生的形變，然后通過三角測量原理或相位分析算法計算出物體表面的三維輪廓（點云）。結構光光源的重點是投影模組，常用技術有：數字光處理（DLP）投影儀：可高速、高精度地動態投射各種復雜編碼圖案（二進制、灰度、正弦條紋、彩色編碼）；激光線發生器：投射一條或多條銳利的激光線（常用紅色或藍色），通過激光線的扭曲變形計算高度（線激光三角測量）；LED結合光柵（Grating）：產生平行條紋。結構光的優勢在于非接觸、高精度、高速度（尤其DLP）、能獲取密集點云數據。其應用非常多：三維尺寸測量（復雜曲面、間隙面差）；缺陷檢測（凹坑、凸起、變形）；機器人引導（抓取、定位）；逆向工程；體積測量；生物識別等。選擇結構光方案需權衡測量范圍、精度、速度、環境光魯棒性（常需濾光片）、成本以及抗物體表面光學特性（如高反光、吸光、透明）影響的能力。它是獲取物體三維空間信息主流的技術之一。淮安光源光柵同軸近紅外光實現靜脈識別，誤識率低于0.001%。

環形光源因其結構的對稱性和應用的**性，成為機器視覺領域更常用。其基本構造是將多顆LED燈珠均勻地排列在一個環形電路板上，這個環可以緊密地安裝在相機鏡頭周圍，從而提供一種直接、均勻且無影的照明效果。環形光源的重點價值在于其能夠為平面或輕微曲面的物體提供整體均勻的照明，非常適合用于一般的定位、尺寸測量、粗糙的表面缺陷檢測以及簡單的字符識別應用。根據光線出射角度的不同，環形光源可以進一步細分為多種類型以滿足特定需求：直射型環形光光線直接照射物體，能產生較高的對比度，但對于高反光表面容易形成耀斑；漫射型環形光則在LED前增加了漫射板，使光線變得柔和均勻，能有效減少鏡面反射，更適合于光滑表面的檢測；低角度環形光則將LED安裝成使其光線以極低的角度掠射物體表面，這種設計能夠 dramatically地凸顯出物體表面的微小起伏、劃痕、刻印字符或紋理，因為這些微小的不平整會散射光線進入相機鏡頭，從而在暗背景下形成明亮的特征圖像。選擇環形光源時，需要仔細考慮其直徑、照射角度、是否漫射以及LED的顏色。盡管環形光源非常通用，但對于具有深孔、復雜三維結構或極端反光的物體，可能需要與其他類型的光源組合使用才能達到理想的效果。

機器視覺光源的基礎作用與重要要求在機器視覺系統中，光源絕非簡單的照明工具，而是決定圖像質量、進而影響整個系統精度和可靠性的重要要素。其重要作用在于增強目標特征與背景或非目標區域的對比度，確保相機能夠清晰、穩定地捕捉到所需的視覺信息。一個理想的光源方案需滿足多項嚴格要求：首先，亮度充足且穩定，避免環境光干擾并確保圖像信噪比；其次，方向性、均勻性與光譜特性可控，能根據被測物特征（如形狀、紋理、顏色、反光特性）靈活調整照明策略，突出關鍵細節；再者，壽命長、發熱低、響應快，以適應工業現場的連續強勁度作業需求。此外，光源的物理結構設計（如尺寸、安裝方式）也必須與檢測場景（空間限制、在線/離線）和被測物體（尺寸、移動速度）相匹配。因此，光源的選擇與配置是機器視覺應用成功的第一步，也是工程師需要深入理解和精心設計的環節，直接關系到后續圖像處理算法的復雜度和更終檢測結果的準確性。智能光控適配0.5%-98%反射率表面，動態調節響應<0.1s。

光源色（波長）選擇策略光源的顏色（即發射光譜的中心波長）是機器視覺照明設計中至關重要的策略性選擇，直接影響目標特征與背景的對比度。選擇依據的重點是被測物顏色及其光學特性：互補色原理：照射的顏色與物體顏色互為補色時，物體吸收多光而顯得暗，背景（若反射該光）則亮，從而大化對比度。例如，用紅光照射綠色物體，綠色物體會吸收紅光（顯得暗），而白色背景反射紅光（顯得亮）；反之，用綠光照射紅色物體亦然。同色增強：有時用與物體顏色相近的光照射，能增強該顏色的飽和度（如藍光照射藍色標簽）。特定波長響應：某些材料對特定波長有獨特吸收/反射/熒光特性（如紅外穿透塑料、紫外激發熒光）。濾鏡協同：結合相機前的帶通濾鏡，只允許特定波長的光進入相機，可有效抑制環境光干擾并增強目標光信號。常用單色光源波長包括：紅光（630-660nm）：通用性好，穿透霧霾略強，對金屬劃痕敏感；綠光（520-530nm）：人眼敏感，相機量子效率高，常用于高分辨率檢測；藍光：對細微紋理、劃痕敏感（短波長衍射效應弱），常用于精密檢測；白光：提供全光譜信息，適用于顏色檢測、多特征綜合判斷。選擇時需考慮相機傳感器的光譜響應曲線，確保所選波長能被相機有效捕捉。線激光掃描系統測量模具深度，精度達±0.01mm。秦皇島條形光源點

高顯色光源還原食品包裝色彩，色差檢測達行業標準。合肥光源線型高亮

環境光（日光、車間頂燈、其他設備光）是機器視覺系統的主要干擾源，可能導致圖像亮度不穩定、對比度降低、顏色失真、引入噪聲，嚴重影響檢測的一致性和可靠性。應對策略是系統設計的關鍵環節：物理屏蔽：有效的方法。使用遮光罩、圍欄、隧道將檢測區域與環境光隔離，營造受控照明環境。成本較高且可能影響產線布局。光源強度壓制：使用遠強于環境光的主動光源（通常配合頻閃），使環境光的貢獻在圖像中占比變得微不足道。需要高亮度光源和足夠功率。光譜過濾：在相機鏡頭前加裝窄帶通濾光片（Bandpass Filter），其中心波長與光源波長精確匹配，帶寬很窄（如±10nm）。環境光中與該波段不匹配的光被大量阻擋，而光源發出的光則高效通過，提升信噪比（SNR）。這是性價比極高的常用方案。同步檢測（鎖相放大）：對光源進行高頻調制（如強度正弦波變化），相機采集圖像后進行同步解調提取信號。能有效抑制非同步的環境光噪聲，但系統復雜，適用于特定高要求場景。軟件補償（有限效果）：如背景減法，效果不穩定且依賴環境光恒定。實際應用中常組合使用多種策略（如遮光罩+強光源+窄帶濾鏡）以達到比較好的抗環境光干擾效果，確保系統在變化的工業現場穩定運行。合肥光源線型高亮