光源
机器视觉系统主要由三部分组成：图像采集、图像处理和分析、输出或显示。图像采集是机器视觉的核心，图像采集系统由光源、镜头和摄像机三部分组成。光源的选择和合理的照明可以直接影响至少30%的成像质量。因此，光源是机器视觉系统中非常重要的一部分。
功能
通过适当的照明设计，使图像中的目标信息和背景信息得到最佳分离，可以大大降低图像处理算法的分割和识别难度，提高系统的定位和测量精度，提高系统的可靠性和综合性能。另一方面，如果光源设计不当，会导致图像处理算法和成像系统的设计事倍功半。因此，光源和光学系统设计的成败是决定系统成败的首要因素。
照亮目标，提高目标的亮度；
突出测量特征，简化图像处理算法；
克服环境光的干扰，保证图像的稳定性，提高图像的信噪比；
提高视觉系统的定位、测量和识别精度以及系统的运行速度；
降低系统设计的复杂度，形成对图像处理最有利的成像效果；
分类
1、环形光源
环形光源提供不同的照明角度和不同的颜色组合，可以更好地突出物体的三维信息；高密度LED阵列，高亮度；各种紧凑设计，节省安装空间；解决对角线光照阴影问题；可选扩散板可以引导光线，光线可以均匀传播。应用领域：PCB基板检查、IC元件检查、显微镜照明、液晶校正、塑料容器检查、集成电路印刷检查。
2、背光
利用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，可以突出物体的轮廓特征，特别适合作为显微镜的载物台。红白两用背光和红蓝多用背光可以混合不同颜色，满足不同测试对象的多色要求。应用领域：机械零件的测量、电子元件和ic的外观检测、薄膜污点检测、透明物体的划痕检测等。
3、条形光源
对于大方形结构的被测物体，首选条形光源；颜色可根据需要搭配，自由组合；照射角度和安装可随意调整。应用领域：金属表面检测、图像扫描、表面裂纹检测、液晶面板检测等。
4、同轴光源
同轴光源可以消除物体表面不平整造成的阴影，从而减少干扰；分束器的一部分被设计成减少光损失，提高成像清晰度，并均匀地照射物体的表面。应用：该系列光源最适用于金属、玻璃、薄膜、晶圆片等表面高反射率物体的划痕检测，芯片、硅片的损伤检测，标志点定位，包装条码识别。
5、AOI特殊光源
不同角度的三色照明突出了焊料的三维信息；添加漫射器来引导光以减少反射；不同角度的组合；用途：用于电路板的焊接检测。
6、球形积分光源
整体效果的半球形内壁360度均匀反射底部发出的光线，使得整个图像的光照非常均匀。应用领域：适用于曲面、凹凸面、弧面检测，或金属、玻璃表面强反射物体的表面检测。
7、线性光源
超高亮度，采用柱面透镜聚光，适用于各种管道连续检测场合。应用领域：专用于阵列相机照明和AOI。
8、点光源
体积小、发光强度高的大功率LED光纤卤素灯的替代品，特别适合作为透镜的同轴光源；高效散热装置，大大提高了使用寿命
四边设置条形灯，每边照明独立可控；所需照明角度可根据被测物体的要求进行调整，适用性广。应用案例：CB基板检查、IC元件检查、焊锡检查、标志点定位、显微镜照明、封装条形码照明、球形物体照明等。
10、校准光源
对准速度快；大视野；精度高；体积小，易于检测和集成；高亮度，可选辅助环形光源。应用领域：VA系列光源是自动电路板印刷机对位专用光源。
LED光源的特性
目前，LED(发光二极管)是机器视觉的主要光源，由于其形状自由度高、寿命长、响应速度快、单色性好、颜色多样、综合性价比高等优点，在业界得到广泛应用。
形状自由
一个LED光源是由很多单个的LED组成的，所以相比其他光源，可以做成更多的形状，更容易根据用户的情况设计光源的形状和大小。
长使用寿命
为了使图像处理单元得到准确的、可重复的测量结果，照明系统必须保证能够长时间提供稳定的图像输入。LED光源连续工作10000到30000小时后，亮度有所下降，但远好于其他类型的光源。另外，控制系统可以使其间歇工作，可以抑制发光管发热，延长使用寿命一倍。
快速响应速度
LED发光管的响应时间很短。响应时间的真正意义是保证多个光源或一个光源的不同区域之间按要求进行工作切换。当LED光源由特殊控制器供电时，达到最大照度的时间小于10s。
各种颜色
除了光源的形状，获得稳定图像输入的另一个方面是选择光源的颜色。即使是相同形状的光源，由于颜色不同，也会得到非常不同的图像。事实上，如何利用光源色彩的技术特性获得最佳的对比度图像效果，一直是光源发展的主要方向。
综合运行成本低。
选择性能没有保证的低价产品，前期投入的节省很快就会被日常维护维修费用抵消。其他光源不仅耗电量是LED光源的2-10倍，而且几乎每个月都需要更换，浪费了维修工程师大量宝贵的时间。而且投入使用的光源越多，在设备更换和人工方面的成本就越大，所以从长远来看选择长寿命的LED光源是比较经济的。
如何选择
环境需求分析
1、了解客户对系统结构和操作的要求，确定工业摄像机、光源和被测物体之间的空间结构关系。
确定的参数有：视野(FOV)和工作距离(WD)；
2、空间结构为：直接、侧面和背面照射；
直接结构的光源——部分环形光源、同轴光源和圆顶光源；
侧光结构的光源——局部环形光源、条形光源、线光源和点光源；
背面照明-方形背光，条形背光。
物体的表面纹理和颜色分析
1、物体的表面是曲面还是平面？物体表面光滑吗？反射强烈吗？表面检测应采用圆顶光源，光滑平面应采用同轴光源，粗糙平面应采用明场光源。
2、物体的透光率是多少？透光性好的物体可以使用IR光源。
3、背景是什么颜色(我们不需要检测)，前景是什么颜色(我们需要检测)？好的光源就是好的对比——背景和前景都很清晰。
4、前景色变化时应使用彩色光源和白色光源；
选择摘要
1、需要更多的前景和背景对比？考虑使用黑白相机和彩色光源2、环境光？试试带滤镜的单色光源3、闪光面？尝试使用散射式顶灯4、闪光灯，平面但表面粗糙？尽量使用同轴散射光5、看表面形状？当考虑使用暗视野(低角度)时6、检测塑料-尝试使用紫外线或红外线7、通过反射表面查看特征？-尽量使用低角度线光源(暗视场)8、组合光源有时可以解决问题9、频闪照明可以产生比普通照明强20倍的光。
如何打磨
通用照明：
一般照明一般采用环形或点状照明。环形灯是一种常见的通用照明方式，可以方便地安装在透镜上，为漫反射面提供充足的照明。
背光：
逆光就是把光源放在物体相对于相机的背面。这种照明方法与其他照明方法有很大的不同，因为图像分析的不是水光，而是入射光。背光产生强烈的对比。当应用背光技术时，物体的表面特征可能会丢失。比如背光技术可以用来测量硬币的直径，但是无法判断硬币的正反面。
同轴照明：
同轴照明是指与相机轴向方向相同的光线照射在物体表面。同轴照明使用特殊的半反射镜将光源反射到相机的镜头轴方向。半反射镜只允许从垂直于透镜的物体表面反射的光源通过。同轴照明技术对于实现具有镜面特征的平面物体表面的均匀照明非常有用。此外，这种技术还可以使表面角度变化部分高亮，因为不垂直于相机镜头的表面反射的光不会进入镜头，导致表面较暗。连续漫反射照明：连续漫反射照明应用于物体表面的反射或表面具有复杂角度。连续漫反射照明使用半球均匀照明来减少阴影和镜面反射。这种照明方法对于完全组装的电路板照明非常有用。这种光源可以在170立体角范围内实现均匀照明。
暗场照明：
暗场照明是提供相对于物体表面的低角度照明。用相机拍一面镜子，让它在它的视野内。如果能看到视野内的光源，就认为照亮了明场。反之，如果在视野内看不到光源，则认为是照亮了暗场。所以光源是亮还是暗，跟光源的位置有关。通常，暗场照明应用于表面有突起的零件的照明或表面纹理变化的照明。
结构光：
结构光是一种投射在物体表面的具有一定几何形状(如直线、圆、正方形)的光。典型的结构光包括激光或光纤。结构光可以用来测量从相机到光源的距离。多轴照明：在许多应用中，为了使视野中的不同特征表现出不同的对比度，需要多种照明技术。