在实际检测应用中，经常会遇到光线不够，出现成像效果不佳的现象，不能较好的突出目标物体的细节或缺陷。因此，需要一定的照明来解决光照不足的问题。

一、【照明原理】

当光与目标物相互作用时，会出现四种物理现象：被物体反射、吸收、散射或折射。这些现象在不同波长下会重叠。

1、反射和散射

大多数照明需求是减少散射光和反射光。散射光是视觉检测需要的，因为散射光从物体表面产生均匀光线；而反射光比较刺眼，难以捕捉图像。

在同一目标上会同时出现反射和散射现象。光源有多少光会被反射/散射取决于光源的方向和强度。

镜面平面反射失真很小。镜子、高度抛光的金属表面和液体等材料会在低角度产生镜面平面反射。使用此类材料时需要适当的照明位置，以免光线直接反射到相机镜头中。

目标的粗糙度导致光线被部分散射，但在足够高的强度下，反射光会导致眩光并降低目标表面的对比度。这类反射在机加工金属、新鲜焊料和轧制金属中很常见。

无定形表面将入射光完全散射到各个方向，产生漫反射现象。具有这种光散射能力的材料，例如白纸、面粉或糖粉等细粉以及陶瓷通常用于照亮其他物体。通过将集中的光指向材料表面，漫反射可以均匀地照亮拍摄对象。

2、明场和暗场照明

明场和暗场照明是两种不同的前向照明方法。

明场照明是光源位于相机视野（FoV）的反射锥内。图1中的蓝色区域确定了相机的FoV。位于目标前面的光被反射回相机，而FoV则由内侧和外侧的反射角看到。在二维模型中，这也称为“W”照明，因为内角和外角创造了一个“W”形的边界。

入射角在“W”边界之外的反射光称为暗场照明。在图1中，可以看到光与目标的角度要小得多，由于大部分光被反射到远离相机镜头的地方，形成了高对比度。为了更好地观察缺陷或表面变化，通常首选暗场照明，而明场照明能够提供均匀的光线分布。

3、背光照明

通常使用面对相机的均匀光源从背后照亮目标。使用背光照明时，固体物体将显示为黑色，背景显示为白色，从而可以清晰地检查目标的边缘。很适合使用背光照明的应用包括物体轮廓验证，以及机加工部件的金属刮痕检测。由于反射被引向光源，均匀的光照有利于半透明物体的成像。捕捉到的目标图像是透射光通过目标本身的结果，使其成为反射和半透明塑料成像的绝佳选择。

二、【照明类型】

LED光源一直是照明行业的明星。为了适用各种苛刻场景，各种光源类型应运而生。

1、平面光源

平面光源是大多数人认为的一般照明。平面光源以相对均匀的光线分布照亮一个区域，前提是光源离拍摄对象足够远，不会产生“热点”。通过精确摆放，一到两个平面光源通常足以用于一般成像目的。

2、环形光源

照亮镜面（高反射）表面必须使用环形光源，因为环形光源有助于消除反射并捕捉无阴影的图像。直接将环形光源放置在相机前面，镜头通过环形中心的开口捕捉图像。这样，光线从镜头周围的各个方向照射到目标上，并减少了阴影的出现。

3、圆顶光源

圆顶光源是照亮高镜面和纹理表面，如球轴承、金属圆柱体和机加工金属的理想选择。相机镜头面对圆顶的开口，在那里可以看到要拍摄的对象。从光源发出的光从内表面反射到目标上，然后通过圆顶中的开口反射回相机。因此，圆顶灯的内部必须是能够散射光且几乎没有镜面反射的材料。

4、结构光源

结构光源通常用于三维物体映射。结构光源通过一条或多条激光线照亮物体。通过观察光的图案和激光线的偏差，可以确定物体的高度和轮廓。

5、彩色光源

通过添加颜色或更准确地说，使用特定的波长，以及任何前面提到的光源类型（除了结构光）可以帮助增强细节或提高对比度，这取决于具体应用。使用可见光谱中较窄的部分将有选择地照亮场景中的某些物体，而不会在同一场景中不太重要的区域产生反射。

三、【应用场景】

1. 环形光源

提供不同照射角度，更能突出物体的三维信息；高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；解决对角照射阴影问题；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。应用于PCB基板检测，IC元件检测，显微镜照明，液晶校正，塑胶容器检测，集成电路印字检查等。

2. 背光源

高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台。应用于机械零件尺寸的测量，电子元件，IC的外型检测，胶片污点检测，透明物体划痕检测等。

3. 条形光源

较大方形结构被测物的首选光源；照射角度与安装随意可调。应用于金属表面检查，图像扫描，表面裂缝检测，LCD面板检测等。

4. 同轴光源

光的一致性好，可消除物体表面不平整引起的阴影；部分采用分光镜设计，减少光损失，提高成像清晰度，均匀照射物体表面。最适用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测，芯片和硅晶片的破损检测，Mark点定位，包装条码识别。

5. AOI专用光源

不同角度的三色光照明，照射凸显焊锡三维信息；外加漫射板导光，减少反光；不同角度组合；应用于电路板焊锡检测。

6. 球积分光源

具有积分效果的半球面内壁，均匀反射从底部360度发射出的光线，使整个图像的照度十分均匀。应用于曲面、表面凹凸、弧形表面检测，或金属、玻璃表面反光较强的物体表面检测。

7. 线形光源

超高亮度，采用柱面透镜聚光，适用于各种流水线连续检测场合。线阵相机照明专用。

8. 点光源

体积小，发光强度高；光纤卤素灯的替代品，尤其适合作为镜头的同轴光源；高效散热装置。适合搭配远心镜头使用，用于芯片检测，Mark点定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

9. 组合条形光源

四边配置条形光，每边照明独立可控；可根据被测物要求调整所需照明角度，适用性广。应用于PCB基板检测，IC元件检测，焊锡检查，Mark点定位，显微镜照明，包装条码照明等。

10. 对位光源

对位速度快；视场大；精度高；体积小，便于检测集成；亮度高，可选配辅助环形光源。是全自动电路板印刷机对位的专用光源。