关键词：光源、 机器视觉、检测
一. 引言
在机器视觉系统的精密架构中，光源是连接物理世界与数字世界的桥梁。其波长选择、光路设计及光谱特性直接影响图像的信噪比、对比度与特征提取精度。在本文中我将按照光源形状以及光源颜色两个方向进行介绍。
二. 不同形状的光源
1. 环形光源
环形光源是较为常见的一种光源，提供基本照明作用。环形光源可进行不同角度照射，突出物体的三维信息，有效解决对角照射阴影问题。
2. 条形光源
条形光源可对较大的长区域进行均匀照射，同时 通过角度以及光源颜色可实现多种照明效果。可用于金属、玻璃等表面裂缝检测。
3. 面光源
面光源最显著的特点是其发光区域具有一定的面积能够提供更为均匀和柔和的光照效果。该类型光源主要用于检测外形轮廓尺寸。
4. 碗形光源
碗形光源是一种漫反射无影光源，内部LED发出的光线经球面漫反射之后，平滑且均匀的照射在被测物表面。该光源具有较大的光扩散面，能够全方位均匀照射在被测物体上。适用于表面反光且有起伏的物体，例如塑料包装上的印刷字符OCR识别。
5. 点光源
点光源较为特殊。该光源具有高亮度、发光面积小等优点。往往出现点光源的场景会伴随着远心镜头的出现。
6. 同轴光源
同轴光源从侧面将光线发射到半反射镜上，反射镜再将光线反射到工件上，这样工件的反射光和相机在同一轴线上，并且能够消除采集图像的重像。该类型光源在检测镜面、光泽面或希望光泽差异进行判别时非常有效。
6. 低角度光源
低角度光源和同轴光源实现方式相反，通过小角度照射LED，可突出边缘，轮廓或表面的缺陷。
三. 不同颜色的光源
光源颜色的选择对成像的质量、特征提取和缺陷识别至关重要。在选择不同颜色的光源进行打光时，往往是从下面两点进行考量：
- 波长与穿透性：例如对表面微观检测可以使用短波长（蓝、紫外）散射强的光源；对透明或半透明的材质使用长波长（红、红外）穿透性强的光源。
- 互补增强对比：例如对绿色叶子进行检测时使用红色反射率最低，形成暗场效应；如果对绿色叶子检测时使用红光照射则形成亮场。
红色光源： 红色光源穿透性强，抑制红色背景干扰适用于与金属划痕检测和透明薄膜缺陷检测；
绿色光源： 绿色光源人眼敏感度高，适用于高分辨率场景检测。例如PCB电路板检测，在绿光下铜线与绿色阻焊层对比度低，可清晰暴露短路/断路；在手机玻璃屏幕上使用绿光散射可显示细微裂纹。
蓝色光源：短波高散射，适合表面微观结构。例如手机边框胶水的缺失检测，由于蓝光被胶水吸收，缺失胶水部分会呈现暗斑。
白色光源：白色光源是最常见的一种光源，其色彩还原真实，适用于安防类以及多色物体分拣。
