在機器視覺系統中，光(guang)源如同“智慧之(zhi)眼”，不僅影響(xiang)著圖(tu)像的(de)(de)(de)清(qing)晰度，更(geng)直(zhi)接關系(xi)到系(xi)統的(de)(de)(de)檢測精(jing)度和穩定性。并且(qie)在實際的(de)(de)(de)應(ying)用場景(jing)中，同樣的(de)(de)(de)檢測任(ren)務，不同的(de)(de)(de)光(guang)源下效果大(da)相徑庭。今天，就讓我們一起揭開(kai)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jue)光(guang)源選(xuan)型的(de)(de)(de)神秘面紗。

光源類型

光(guang)(guang)(guang)源(yuan)按類型可(ke)分(fen)為(wei)自(zi)然(ran)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)、人造光(guang)(guang)(guang)源(yuan)和混合光(guang)(guang)(guang)源(yuan)。自(zi)然(ran)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)，如太(tai)陽光(guang)(guang)(guang)，雖(sui)光(guang)(guang)(guang)照強度高，但受天氣、時間(jian)影(ying)響大，穩定性差，在機(ji)器視(shi)覺(jue)中并不常用(yong)。相比(bi)之(zhi)下，人造光(guang)(guang)(guang)源(yuan)以(yi)其可(ke)控性好、穩定性高的特點，成(cheng)為(wei)機(ji)器視(shi)覺(jue)系統的首選。LED燈、鹵素(su)燈、熒光(guang)(guang)(guang)燈等(deng)，都(dou)是(shi)人造光(guang)(guang)(guang)源(yuan)中的佼佼者。特別(bie)是(shi)LED光(guang)(guang)(guang)源(yuan)，以(yi)其長壽命、多顏色可(ke)選、光(guang)(guang)(guang)均勻(yun)穩定等(deng)優勢(shi)，在機(ji)器視(shi)覺(jue)領域大放異彩。

光源形狀

光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)按形(xing)狀(zhuang)可(ke)分為(wei)點(dian)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)、線光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)、面光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)和環形(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)等。點(dian)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)聚(ju)焦(jiao)性好，適(shi)用(yong)于(yu)小面積檢(jian)(jian)測(ce)；線光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)照(zhao)射(she)范圍廣(guang)，光(guang)(guang)(guang)(guang)照(zhao)均勻，適(shi)合長條形(xing)物體檢(jian)(jian)測(ce)；面光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)則(ze)以(yi)其大面積均勻照(zhao)射(she)的特(te)點(dian)，廣(guang)泛應用(yong)于(yu)大面積物體檢(jian)(jian)測(ce)；而環形(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)，則(ze)以(yi)其獨特(te)的環形(xing)分布，特(te)別適(shi)合圓柱(zhu)形(xing)物體的檢(jian)(jian)測(ce)。不同(tong)的光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)形(xing)狀(zhuang)，如(ru)同(tong)不同(tong)的畫筆，為(wei)機(ji)器視(shi)覺系統(tong)描(miao)繪出豐富多(duo)彩的圖像世界。

光源顏色

光(guang)(guang)源(yuan)的顏色(se)選擇同(tong)樣至關(guan)重要。RGB三原色(se)（紅、綠、藍(lan)）構成了可(ke)見光(guang)(guang)的色(se)彩基礎。不同(tong)波長的光(guang)(guang)線(xian)呈現不同(tong)的顏色(se)，波長決定特定顏色(se)的特征。在機(ji)器視覺中，選擇與被測(ce)物(wu)體(ti)顏色(se)相鄰或(huo)互補的光(guang)(guang)源(yuan)顏色(se)，可(ke)以顯著提升圖像的對比度。例如，紅色(se)光(guang)(guang)源(yuan)適(shi)(shi)合(he)金(jin)屬表面缺陷檢測(ce)，因為(wei)紅色(se)光(guang)(guang)穿透力強，抗干擾性好；而藍(lan)色(se)光(guang)(guang)源(yuan)則(ze)因其(qi)波長短、分(fen)辨率高(gao)，特別適(shi)(shi)合(he)高(gao)精度測(ce)量場景。綠色(se)光(guang)(guang)源(yuan)則(ze)因其(qi)人眼敏感度高(gao)、色(se)彩還原度好，廣(guang)泛應用于顏色(se)識別領域。

光照方式

光(guang)(guang)照(zhao)方式(shi)也是光(guang)(guang)源(yuan)選型中不(bu)可忽視(shi)的(de)一環。直射(she)光(guang)(guang)入射(she)角小，能投(tou)射(she)出物(wu)體(ti)陰影，適用于需要突出物(wu)體(ti)輪廓的(de)場(chang)景；而漫射(she)光(guang)(guang)則來自多個方向，不(bu)會投(tou)射(she)出明顯陰影，更適合表面(mian)形(xing)狀不(bu)規則或反光(guang)(guang)物(wu)體(ti)的(de)檢測(ce)。此外，還有同軸(zhou)光(guang)(guang)源(yuan)、背光(guang)(guang)源(yuan)等特殊光(guang)(guang)照(zhao)方式(shi)，它們通過獨特的(de)光(guang)(guang)路設計(ji)，為機器視(shi)覺系統(tong)提(ti)供(gong)了更多的(de)可能性。

部分光源應用

環形光源：在PCB基板檢(jian)測中，環形光源以其多(duo)角度、多(duo)顏(yan)色的組合，突(tu)顯了物體的三維信息，使得檢(jian)測更加精準高效(xiao)。

條形光源：在金屬表面檢查中，條形光源通過斜向照(zhao)射，避(bi)免了鏡面反射光，使得刻印(yin)邊(bian)緣成分更加清(qing)晰可辨。

同(tong)(tong)軸光(guang)源：在芯(xin)片和(he)硅晶片破損(sun)檢測中(zhong)，同(tong)(tong)軸光(guang)源通過(guo)減少物(wu)體表面不平整引起的陰影，提高了(le)成像清晰度，使(shi)得微小破損(sun)無所遁形。

光源選型，是機器視覺系統設計(ji)中至關重要的(de)(de)一環。它(ta)如(ru)同一位技藝高超的(de)(de)畫師，用光與(yu)影的(de)(de)魔法(fa)，為機器視覺(jue)系統描(miao)繪出清晰、準確的(de)(de)圖像世界。選擇合適(shi)的(de)(de)光源，不(bu)僅能夠提升檢測(ce)精度和穩定性，還能簡(jian)化算法(fa)，降低系統復雜性。