在视觉系统中，图像是核心，合适的光源能够呈现清晰图像、简化算法、提升系统鲁棒性。面对各行业的多样检测对象，光源的特性需要与被测物的尺寸、颜色、材质以及工作环境相匹配。以下是常见的光源类型及其特性。

一、常见光源类型与特性

1. 环形光源

LED灯珠围成环形，光线以环形角度照射，覆盖不同方向的照明，可减少阴影并凸显物体的三维信息。必要时可加漫射板实现均匀扩散。典型应用：螺丝缺陷、IC定位与字符识别、印刷电路板焊点检测、显微照明等。

2. 条形光源

LED灯珠呈长条状排布，适合单边或多边照射，强调物体边缘特征，安装距离与角度具有较大自由度。适用于较大结构的被测物。典型应用：电子元件缝隙检测、圆柱面缺陷检测、包装印刷检测、轮廓检测等。

3. 同轴光源

面光源配分光设计，适用于粗糙度差、反光强或不规则表面区域，能分离低反光与高反光区域、消除阴影，便于检测雕刻、裂纹、划伤等。需注意存在光损耗，亮度需合理评估；不宜用于大面积照射。典型应用：玻璃、塑料膜轮廓定位、IC字符定位、晶片表面杂质与划痕检测等。

4. 圆顶光源

灯珠在底部、半球内壁反射涂层实现漫反射照射，整体照度均匀，适用于高反光的金属、玻璃、凹凸与弧面表面。典型应用：仪表盘刻度、金属罐字符、芯片金线、电子元件印刷检测等。

5. 背光源

光源面发光或从周围环绕发光，突出物体轮廓，适合大面积照射。常用于对被测物底部放置光源时的机构布局，提升出光平行性以提高检测精度。典型应用：机械件尺寸与边缘缺陷、液位与杂质检测、手机屏漏光、印刷海报缺陷、塑料膜边缘缝合等。

6. 点光源

高亮度小体积光源，常与远心镜头搭配，非直接同轴照明，适用于较小视野的区域检测。典型应用：隐形电路检测、定位标记、玻璃表面划痕与底基检测等VSport。

7. 线光源

LED排布成细长线条，通过导光柱聚光形成一条亮带，多用于线阵相机，可采用横向或底部照射；也可不使用聚光透镜让光线扩散，前段可加分光镜实现同轴线光。典型应用：液晶屏表面灰尘、玻璃划痕与内部裂纹、布匹织物均匀性检测等。

二、打光思路与实际案例

在实际检测中，应结合被测物的特征、尺寸、颜色、表面性质和检测指标，综合考虑空间与设备条件，灵活选用光源并调整高度、角度，必要时多光源组合以提升区域均匀性与对比度。

案例1：人民币防伪标记检测

- 场景：彩色相机用白光，彩色相机对比度受紫外区显示影响明显。

- 解决：改用黑白相机配合紫外光源，通过滤光镜和偏振镜抑制非目标区域反光，提升目标区域对比度与清晰度。

案例2：药盒生产日期字符检测

- 场景：产品表面较平滑且反光，字体为黑色，需突出对比。

- 解决：优先考虑条形光或环形光；因产品较大，排除同轴光。选用对比度高的光源颜色，使背景变亮以增强黑色字符的可辨性（如绿色外壳+绿色条形光，提升灰度对比）。

案例3：烟盒表面反光消除

- 需求：表面反光较强，需实现整体均匀照明。

- 解决：通过多光源组合实现均匀照明，如条形光+环形光、圆顶光与同轴光的组合，以抑制反射并增强调性信息。

案例4：啤酒罐底部字符识别

- 场景：金属圆弧反射复杂，需在保证整体均匀的同时突出字符。

- 解决：环形光与同轴光联合使用，或圆顶光结合同轴光；必要时通过从侧向投光来降低表面强反光，增强字符区域对比。

案例5：电池极芯位置检测

- 场景：顶部金属形态和包覆层白色反光明显，需在不同方向保持一致照明。

- 解决：优先选用环形光源以覆盖各方向的照明，利用引脚与底部的高度差实现低角度照射，降低金属反光对背景的影响，从而提高检测稳定性。

三、光源选型的基本原则

1) 根据检测对象特征选择光源：光源要尽量覆盖被测物，形状应接近被测物轮廓以实现均匀照射；光源颜色应提升目标与背景的对比度，在黑白相机下接近目标区域的灰度有助于提高对比度；对强反光表面应优先考虑无影光源，若需要突出特征可选用指向性或平行性更强的光源。

2) 考虑机构与环境条件：光源需符合设备安装空间与产线速度要求；在潮湿、高温等特殊环境下，应关注防水、散热等性能。

3) 实际测试与验证：照射后应能获得清晰且对比稳定的图像，需检查检测区域各位置的一致性，确保在实际环境中的鲁棒性。

本文介绍了常见光源类型及光源选型思路。随着机器视觉技术的持续发展，光源方案将不断优化，推动制造领域检测能力的提升与应用扩展。