机器视觉之光源
光源对于机器视觉是非常重要的。
下面，从网上摘抄一些讲解光源重要性的文章，如下：
光源基本概念
1.什么是光源的光谱特性?
我们知道光是电磁波的一部分，它有一定的波长，并包含一定的波长范围。这种光所包含的波长范围称为光的光谱。可见光的光谱是从400nm到700nm。自然界的可见光光谱包含了从400nm到700nm光谱中的全部谱线。但是人造的可见光的光谱不可能包含从400nm到700nm光谱中的全部谱线。例如：三基色日光灯管只有RGB三部分的谱线。人造光源的光谱成分越丰富，它就越接近自然光。
2.什么是光源的色温?
光源的色温是以光源发光时所显现的颜色与一个绝对黑体被高温燃烧时所显现的颜色相一致时这个黑体被燃烧温度来定义的，它的单位是绝对温度Kelvin『K』,K值越高，显现的颜色就愈趋向于白蓝色；K值越低，显现的颜色就愈趋向于黄红色。我们知道，光源是会呈现不同颜色的。太阳刚升和降落时是红色的，而在中午时分却是白色的。我们家庭照明使用的白灯是呈黄颜色的，而办公室里使用的日光灯一般为白色的。光源呈现不同的颜色是以色温来表示的。
3.什么是D65光源?
D65光源是一种色温为6500K发光颜色偏白的光源。它原来也是国际上认定的标准光源色温之一，但是在欧美国家，D65光源正逐级被D50光源所取代。
4.什么是D50光源?
D50光源是一种色温为5000K，发光颜色偏黄的光源。根据ISO3663:2000国际标准，D50光源才是真正意义上的标准光源色温。
5.什么是光源的显色指数Ra?
物体在某一光源照射下所显现的颜色与这一物体在自然光的照射下所显现的颜色的百分比数值，称为某一光源的显色指数，用Ra来表示。Ra越接近100%，表示在某一光源照射下所显现的颜色越接近这一物体在自然光的照射下所显现的颜色。
6.什么是标准光源?
一个含有5000K(或6500K)色温，且显色指数Ra>90%的光源称为标准光源。
7.能给我讲一下标准光源灯管和普通荧光灯管的区别吗？
虽然在外表上标准光源荧光灯管和普通荧光灯管没有区别。但是普通荧光灯管只是一个能发光的光源而已，对它没有其它技术上的要求。而标准光源荧光灯管，不仅要求它能发光，而且对发光还有技术上的要求，既色温要求为D50或D65，显色指数Ra>90%。
8.什么是标准光源照明环境?
在一个含有5000K(或6500K)色温，且显色指数Ra>90%的光源照射下，被照区域内的光照度能达到500lux以上，照度均匀度不低于75%，且没有其他颜色干扰的环境称为标准光源照明环境。
9.什么是标准光源观察环境?
在一个含有5000K(或6500K)色温，且显色指数Ra>90%的光源照射下，被照区域内的光照度能达到2000lux以上，照度均匀度不低于80%，且没有其他颜色干扰的环境称为标准光源观察环境。
10.观察颜色为什么需要标准光源?
因为物体的颜色是光照射在该物体表面后所呈现的光谱反映。物体在不同光源照射下所呈现的颜色是不同的。自然光是观察物体颜色的最为理想的光源，但是受时间和环境的限制，人们不可能时时刻刻在自然光下观察颜色。在多数情况下，人们只能依靠人造光源来观察颜色。为了观察颜色的准确性，就必须使用接近自然光光谱成分的人造光源，即标准光源来观察。
另外一个角度看光源
关于光源选型，在机器视觉行业里面是一个非常经典的话题。现在我们换个角度来讨论这些问题，试着从理论上来分析，如我们需要什么样的图像，我们的被测物体有什么结构特点和材质特点，我们要检测的内容又有什么特性。这样会给光源的可行性、图像的可行性提供一个重要的参考， 加上一些专业光源产品和专业经验，我们就可能作出一个非常不错的光源方案。
光源应用技巧
反射光的控制
视觉系统中相机拍到的都是反射光（除采用背光之外）。也就是说相机之所以曝光，都是由于光源照到被测物体，然后反射回来，进入相机，让芯片对应的区域感光。反射光强，则图像越亮，相反反射光弱，图像越暗，当然最极端的就是反射光刚好没有进入摄像头，图像呈黑色。所以光源和相机的相对位置非常重要，也就是我们说的控制反射光的方向。
如果你的光源安装在一个错误的角度，哪怕光源再亮，图黑的。
newmaker.com
我们在控制光的方向，就是如何让图象呈白色，如何呈黑色，或者说该白的地方白，该黑的地方黑。反射光线的强弱，对应相机里每个像素的亮暗，即灰度值。引用一位前辈的话：
“Camera do not see objects, they see the light reflected from objects towards them.” —-RVSI General Manager / Marcel Laflamme
期望的图像分析
我们在做机器视觉时，一切都是基于图像进行处理的。那么我们到底需要什么样的图像呢？这是我们首先要去分析的。什么是我们关心的区域，什么是我们不关心的区域。关心的区域拍成什么颜色，白或黑？背景区域拍成什么颜色？具体来说我们可以从两方面来分析，被测物体分析和检测要求分析。
被测物体分析
我们对被测物体分析，来确定哪些地方能拍成白色，哪些地方能拍成黑色，或者某些地方既能拍成白色又能拍成黑色。
- 机械结构分析
a) 平面？
b) 曲面？
c) 有高低不平？
d) 有尖锐的过渡还是圆滑过渡？
- 材质分析
a) 金属？
b) 非金属？
c) 金属甲/金属乙？
d) 非金属甲/非金属乙？
e) 金属/非金属？
- 表面质量分析
a) 镜面反射？
b) 漫反射？
c) 介于镜面反射和漫反射之间？
d) 既有镜面反射又有漫反射?
检测要求分析
不同检测要求，对于图像的具体要求不一样。总之都是突出要检测部分，消隐其他地方，并且他们之间的明暗差别越大越好。
- 表面特征检测：文字,标示（注意区分特征印刷在物体表面、突出或凹于物体之下）
- 尺寸检测：外形尺寸、相对位置、共面度（注意轮廓的真实性和测量基准）
- 表面质量检测：划痕、凹坑、缺角（注意缺陷的尖锐程度和出现缺陷的方向）
- 纯净度检测（注意包装材料的透光性、液体颜色以及杂质的材质）
- 装配检测：装配位置、缺零件、装错零件（注意空间位置的分布和补光、消除反光）
- 色差检测 （注意相机的白平衡，并考虑借助滤镜）
多种角度的环形灯
以连接器为代表的电子产品检测，经常用到环形灯。首先是因为连接器端面多为不平整的小曲面，需要光源从多个角度均匀照射。而连接器的产品尺寸又都很小，要求光源的外形尺寸非常小巧，这一点Wavecrest做得非常不错，最小环形的外径只有34mm。特别是在几个不同角度光源组合使用时，这方面的优越性更加凸显出来。同时，按照LED照射角度细分为，直射环形、带角度环形、低角度环形和水平照射环形（超低角度），颜色红、绿、蓝、白、红外、紫外可选，外径从34mm到206mm。
照射角度灵活的条形灯（四面条形灯）
可以自由调节角度是条形灯最大的好处。同时还适合细长型物体，如IC等电子元器件的照明。Wavecrest条形灯采用优质LED，机构上精确定位PCB板，有效保证光源照射的方向性。有27mm到1200mm长，3种宽度：2排、3排、6排，共18种尺寸可选。其中对于长度在600mm以上，还特别设计加厚、加宽的铝合金一体式外壳，进一步确保光线的平行效果。IC引脚、文字、表面质量、共面度，料带尺寸检测、料带中的IC检测等等众多检测均可以用条形灯实现。四面条形可以实现全角度的照明，提供更加均匀的照明效果。
高亮线光源
采用大功率LED和聚光透镜，非常适合高速线扫描项目，如键盘、铜箔、PCB板等检测。Wavecrest线光源，颜色有红、绿、兰、白可选，单条长度达1.2M。同时也可以配置扩散板，用于宽视野的面阵项目，提供远距离照射。对于连接器的检测，同样可能用到线光源。如连接器端子的间距检测，一般的反射光源照射无法得到端子尖端处和接插件外壳对比度清晰的图像。而使用Wavecrest带透镜的线光源，可只让端子尖端处发光，而背景为黑色，这样就非常容易检测出针间的间距了。
方形漫反射
采用特殊漫反射材料，形成一个方形区域的均匀照明。它的最大特点是光线均匀和工作距离调节范围大。这一点我们曾在要求非常苛刻的生物应用上做过测试：采用兰色方形漫反射WLFL-S110-B，照射到一块生物芯片上，激发产生特殊的光线，由高分辨率数字相机来接受，从而分析生物芯片的性能。实验证明方形漫反射的均匀性明显优于其他形式的光源。在电子行业来说，适合IC、料带、连接器等方形物体检测。其中Wavecrest方形漫反射产品已在Seagate的硬盘连接器生产中广泛应用。
背光
众所周知，背光凸显的是物体的轮廓或液体的纯精度，在尺寸检测中也多用到。背光最关键的一个指标就是均匀性，Wavecrest创新采用贴片LED，可最大可能地缩小LED芯片之间的间距，并由于采用导热效果极佳的金属基材的PCB板，在最短的时间内将热量从热源：LED芯片根部传到外壳，并在周围环境中散掉，从根本上确保LED长期稳定的工作。再加上Wavecrest的灵活设计理念，可任意定做发光尺寸。同时，我们建议：有很多正面光源难于检测的物体，不妨用背光试试，或许就有一个既简单又稳定的方案可以实现。
同轴
内置半透半反玻璃，同轴灯能够用于镜面物体检测，完全消除反光。广泛用于晶圆、LCD、连接器等检测。
Dome光源
所谓Dome光源就是，通过碗状的光源内部的光线多次漫反射，全角度照明，模拟阴天的太阳光。非常适合曲面物体检测。其中手机按键检测就是一个典型的例子。首先按键的产品种类繁多，且多为曲面，很多还为银白色等亮色背景，反光很厉害，按键的分布也高低不平。为了能得到一个清晰、稳定的图像，就应该从空间的各个角度都有光线照射。而Dome光源正好可以提供这么一个照明，LED不直接照到物体上，而是先照到碗状光源涂有特殊反光材料的内壁上，多次的漫反射，最后把光的方向均匀地从各个角度照下来。Wavecrest在设计Dome光源时还特别配置一个水平照射（超低角度）的环形灯，这样还能加强某些物体表面的细微的特征，如细小划痕和很浅的激光标记。比如树脂盖的内部污点和尺寸检测， 一方面，可以对于盖子内部有光泽的，可以提供柔和的漫反射照明，避免印出LED灯泡，同时可以通过水平照射环形灯加强盖子的轮廓。
定做光源
针对半导体、电子行业的视觉项目，有很多应用由于空间或者标准光源的效果单一性限制，往往需要定制开发光源系统。Wavecrest在上海成立分公司，为视觉集成商和设备制造商，提供全方位的定制服务，从方案分析、可行性测试、样机试制，到配合整机批量生产，全程提供专业的LED光源解决方案。
1，AOI三基色光源
2，贴片机 专用光源
3，PCB板检测光源
4，异型光源
5，相机、镜头、光源等整套光学系统模块化的开发
一个好的操作平台应该能够在最短的时间内处理图像，好的机器视觉软件应该能够很容易的在一系列的案例中应用，好的相机和镜头应该是拥有最小的畸变和足够的分辨率。但是，好的机器视觉照明应该有什么特点呢？在图像的分析处理中，光源的角色又是什么呢？
判断机器视觉的照明的好坏，首先必须了解什么是光源需要做到的！显然光源应该不仅仅是使检测部件能够被摄像头“看见”。有时候，一个完整的机器视觉系统无法支持工作，但是仅仅优化一下光源就可以使系统正常工作。
对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。
亮度：当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。第一，相机的信噪比不够；由于光源的亮度不够，图像的对比度必然不够，在图像上出现噪声的可能性也随即增大。其次，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。另外，当光源的亮度不够的时候，自然光等随机光对系统的影响会最大。
鲁棒性：另一个测试好光源的方法是看光源是否对部件的位置敏感度最小。当光源放置在摄像头视野的不同区域或不同角度时，结果图像应该不会随之变化。方向性很强的光源，增大了对高亮区域的镜面反射发生的可能性，这不利于后面的特征提取。在很多情况下，好的光源需要在实际工作中与其在实验室中的有相同的效果。
好的光源需要能够使你需要寻找的特征非常明显，除了是摄像头能够拍摄到部件外，好的光源应该能够产生最大的对比度、亮度足够且对部件的位置变化不敏感。光源选择好了，剩下来的工作就容易多了！
机器视觉应用关心的是反射光（除非使用背光）。物体表面的几何形状、光泽及颜色决定了光在物体表面如何反射。机器视觉应用的光源控制的诀窍归结到一点就是如何控制光源反射。如何能够控制好光源的反射，那么获得的图像就可以控制了。因此，在机器视觉应用中，当光源入射到给定物体表面的时候，明白光源最重要的方面就是要控制好光源及其反映。
光源可预测：当光源入射到物体表面的时候，光源的反映是可以预测的。光源可能被吸收或被反射。光可能被完全吸收（黑金属材料，表面难以照亮）或者被部分吸收（造成了颜色的变化及亮度的不同）。不被吸收的光就会被反射，入射光的角度等于反射光的角度，这个科学的定律大大简化了机器视觉光源，因为理想的想定的效果可以通过控制光源而实现。
物体表面：如果光源按照可预测的方式传播，那么又是什么原因使机器视觉的光源设计如此的棘手呢？使机器视觉照明复杂化的是物体表面的变化造成的。如果所有物体表面是相同的，在解决实际应用的时候就没有必要采用不同的光源技术了。但由于物体表面的不同，因此需要观察视野中的物体表面，并分析光源入射的反映。
控制反射：本文前面提到了，如果反射光可以控制，图像就可以控制了。这点再怎么强度也不为过。因此在涉及机器视觉应用的光源设计时，最重要的原则就是控制好哪里的光源反射到透镜及反射的程度。机器视觉的光源设计就是对反射的研究。在视觉应用中，当观测一个物体以决定需要什么样的光源的时候，首先需要问自己这样的问题：“我如何才能让物体显现？”“我如何才能应用光源使必须的光反射到镜头中以获得物体外表？”
影响反射效果的因素有：光源的位置，物体表面的纹理，物体表面的几何形状及光源的均匀性。
光源的位置：既然光源按照入射角反射，因此光源的位置对获取高对比度的图像很重要。光源的目标是要达到使感兴趣的特征与其周围的背景对光源的反射不同。预测光源如何在物体表面反射就可以决定出光源的位置。
表面纹理：物体表面可能高度反射（镜面反射）或者高度漫反射。决定物体是镜面反射还是漫反射的主要因素是物体表面的光滑度。一个漫反射的表面，如一张不光滑的纸张，有着复杂的表面角度，用显微镜观看的时候显得很明亮，这是由于物体表面角度的变化而造成了光源照射到物体表面而被分散开了。而一张光滑的的纸张有光滑的表面而减小了物体表面的角度。光源照射到光源的表面并按照入射角反射。
表面形状：一个球形表面反射光源的方式与平面物体不近相同。物体表面的形状越复杂，其表面的光源变化也随之而复杂。对应一个抛光的镜面表面，光源需要在不同的角度照射。从不同角度照射可以减小光影。
光源均匀性：不均匀的光会造成不均匀的反射。均匀关系到三个方面。第一，对于视野，在摄像头视野范围部分应该是均匀的。简单的说，图像中暗的区域就是缺少反射光，而亮点就是此处反射太强了。不均匀的光会使视野范围内部分区域的光比其他区域多。从而造成物体表面反射不均匀（假设物体表面的对光的反射是相同的）。
均匀的光源会补偿物体表面的角度变化，即使物体表面的几何形状不同，光源在各部分的反射也是均匀的。
光源技术的应用：光源技术是设计光源的几何及位置以使图像有对比度。光源会使那些感兴趣的并需要机器视觉分析的区域更加突出。通过选择光源技术，应该关心物体使如何被照明及光源是如何反射及散射的。下面是六种照明技术：通用照明，背光，同轴（共轴），连续漫反射，暗域及结构光。
一般目的的照明：通用照明一般采用环状或点状照明。环灯是一种常用的通用照明方式，其很容易安装在镜头上，可给漫反射表面提供足够的照明。
背光照明：背光照明是将光源放置在相对于摄像头的物体的背面。这种照明方式与别的照明方式有 很大不同因为图像分析的不是发水光而是入射光。背光照明产生了很强的对比度。应用背光技术时候，物体表面特征可能会丢失。例如，可以应用背光技术测量硬币的直径，但是却无法判断硬币的正反面。
连续漫反射照明：连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。连续漫反射照明应用半球形的均匀照明，以减小影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。这种光源可以达到170立体角范围的均匀照明。
暗域照明：暗域照明是相对于物体表面提供低角度照明。使用相机拍摄镜子使其在其视野内，如果在视野内能看见光源就认为使亮域照明，相反的在视野中看不到光源就是暗域照明。因此光源是亮域照明还是暗域照明与光源的位置有关。
典型的，暗域照明应用于对表面部分有突起的部分的照明或表面纹理变化的照明。
结构光：结构光是一种投影在物体表面的有一定几何形状的光（如线形、圆形、正方形）。典型的结构光涉及激光或光纤。结构光可以用来测量相机到光源的距离。
多轴照明：在许多应用中，为了使视野下不同的特征表现不同的对比度，需要多重照明技术。
选择光源：一旦选择了照明技术，接下来就是选择何种光源的问题了。光源应该照明形状的需要，需要有足够的均匀度，且稳定性能要好。在机器视觉应用中选择光源应该考虑下面的有关光源的特性：
光谱特征：光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长。白光或某种特殊的光谱在提取其他颜色的特征信息时可能使比较重要的因素。当分析多颜色特征的时候，选择光源的时候，色温是一个比较重要的因素。例如，卤灯更多表现为黄色，相比氙灯显现蓝色。
效率：有些光源效率很高，相对于能量的消耗，其散发出更加多的光能，例如荧光灯。而钨灯，产生相当多的热量，能量消耗也很大。效率不高的光源产生局部过热，浪费很多。一般，光源的温度越高，其寿命就会缩短，其消耗的能量就相对较高。
寿命特性：光源一般需要持续多小时的使用。一个寿命为1000小时的光源，在两班运转的情况下，只能持续一个星期左右。更换光源灯泡的维护就必须了。LED光源是比较流行的光源，其可以连续工作很长时间，大约可以连续操作100,100小时。对多数光源，随着光源的老化，光源释放的能量会减少，根据光源类型的不同，光能减小可能速度比较满，也可能很快很明显。光能输出的变化可能也影响着光谱特性。当光源的老化速度影响到图像处理结果的时候就可以注意光源的变化了。
费用：许多光源需要在视觉系统的使用过程中更换。如果光源很昂贵，在机器视觉的使用过程中可能会增大后期费用。另外，光源应该在市场上较容易购买。
选择照明的前提信息：
检测内容(application)
外观检查、OCR、尺寸测定、定位对象物(sample)
1.想看什么(异物、伤痕、损缺、敲痕、污染、标识、形状)?
2.表面状态(镜面、糙面、曲面、平面)?
3.立体? 平面?
4.材质、表面颜色?
5.视野范围?
6、动态还是静态(相机快门速度)?
限制条件
1.工作距离(镜头下端到被测物表面的距离)
2.设置条件(照明的大小、照明下端到被测物表面的距离、反射型or透射型)
3.周围环境(温度、外乱光等)
4.相机的种类(面阵or线阵)
简单的预备知识：
１．因材质和厚度不同、对光的透过特性（透明度）各异。
２．光根拠其波长之长短、对物质的穿透能力（穿透率）各异。
３．光的波长越长、对物质的透过力越强，光的波长越短、在物质表面的拡散率越大。
４．透射照明、即是使光线透射对象物、并観察其透过光之照明手法。
光源：
1。穏定均匀的光源极其重要
2。目的： 将被测物与背景尽量明顕区分
3。摂取图像时、最重要之处是如何鲜明地获得：被测物与背景的浓淡差
4。目前、在图像处理领域中最広范的技术手法是：二值化（白黒）处理
为了能够突出特征点，将特征图像突出出来，在打光手法上，常用的包括有明视野与 暗视野。
明视野：用直射光来観察对象物整体（散乱光呈黒色）。
暗视野：用散乱光来観察对象物整体（直射光呈白色）。
具体的光源选取方法还在于试验的实践经验。
亮度：当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。第一，相机的信噪比不够；由于光源的亮度不够，图像的对比度必然不够，在图像上出现噪声的可能性也随即增大。其次，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。另外，当光源的亮度不够的时候，自然光等随机光对系统的影响会最大。
光源均匀性：不均匀的光会造成不均匀的反射。均匀关系到三个方面。第一，对于视野，在摄像头视野范围部分应该是均匀的。简单的说，图像中暗的区域就是缺少反射光，而亮点就是此处反射太强了。第二，不均匀的光会使视野范围内部分区域的光比其他区域多。从而造成物体表面反射不均匀（假设物体表面的对光的反射是相同的）。第三，均匀的光源会补偿物体表面的角度变化，即使物体表面的几何形状不同，光源在各部分的反射也是均匀的。
光谱特征：光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长。白光或某种特殊的光谱在提取其他颜色的特征信息时可能使比较重要的因素。当分析多颜色特征的时候，选择光源的时候，色温是一个比较重要的因素。
寿命特性：光源一般需要持续使用。为使图像处理保持一致的精确，视觉系统必须保证长时间获得稳定一致的图像。我公司LED光源连续工作超过10,000小时才进入半衰期。如果配合专用控制器间歇使用，可大幅降低光源工作温度，其寿命可延长数倍。
对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。
一、机器视觉光源的种类
光源是影响机器视觉系统输入的重要因素，因为它直接影响输入数据的质量和至少３０％的应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源，这主要是因为可见光容易获得，价格低，并且便于操作。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。但是，这些光源的一个最大缺点是光能不能保持稳定。以日光灯为例，在使用的第一个１００小时内，光能将下降１５％，随着使用时间的增加，光能将不断下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一个方面，环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能，使输出的图像数据存在噪声，一般采用加防护屏的方法，减少环境光的影响。由于存在上述问题，在现今的工业应用中，对于某些要求高的检测任务，常采用ｘ射线、超声波等不可见光作为光源。 但是在一般的应用中，LED机器视觉光源逐渐成为主角。
二、LED机器视觉光源特点
LED光源有以下几个特点：1、使用寿命长，一万到三万小时左右。2、LED光源是由很多个LED颗粒摆列组成，可以组成不同形状不同角度的光源。3、LED颗粒有不同的颜色不同的波长，用户可以根据检测对象的特征选用不同波长的光源，以突出检测特征从而达到理想的效果。4、稳定性好。LED光源相对其他光源来说，稳定性大大增强，更加有利于为系统提供高品质的图像。
三、LED光源的照明方式
由光源构成的照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。
其中，背向照明是被测物放在光源和相机之间，它的优点是能获得高对比度的图像，LED面光源和平行光源是这样使用的，常用来突出产品的轮廓，比如工件的尺寸测量就是使用这种方法。
前向照明是光源和相机位于被测物的同侧，这种方式便于安装，比如条形光源，同轴光源，环形光源，圆顶光源，线光源等都是使用这样的用法，这是最常用的照明方式。
结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息，这种方式比较少见。
频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，要求相机的扫描速度与光源的频闪速度同步，目前频闪照明方式一般都用光源的控制器控制光源达到频闪的功能，频闪的工作方式可以大大提高光源的亮度和寿命，几乎所有的LED光源都可以使用频闪照明方式。
不论是何种的照明方式，目的就只有一个：提高光源的寿命并为图像采集机构提供稳定的高对比度的图像。
四、LED光源的性能
在实际运用中， 如何评价一个光源的好坏呢？一般来说，一个合适的光源要从对比度、亮度、均匀性、稳定性、寿命等方面来考虑：
1) 对比度
对比度对机器视觉来说非常重要，对比度只就打光效果而言，这很大程度取决于光源和被检测产品部位的波长。机器视觉光源最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于软件的判断和区分。
2) 亮度
当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深 。亮度不够时，环境光对系统的影响就会很大，一个良好的光源的亮度必须远远大于环境光（比如灯光，阳光等），这样就保证环境光变化时对系统的影响不大，能保证系统的稳定性。
3) 均匀性
均匀性是光源一个很中要的技术参数。均匀性好的光源使系统工作稳定 。均匀性良好的光源，能保证工件的检测部分的图像灰度级别基本一致，这样更加有利于软件分析，降低误判的风险。
4) 寿命
光源的亮度不易衰减过快，这样会影响系统的稳定，增加维护的成本 。发热量大的灯亮度衰减快，当亮度衰减到一定程度时，为了系统的稳定性就得更换光源。因此光源的寿命与光源的工作温度和光源本身的温度有很大的关系。散热设计是光源设计的一个重要的内容之一。
五、如何选用光源
1）波长
既然光源的主要工作是为图像采集机构提供稳定的高对比度的图像。因此如何依靠光源增强被检测部分的图像对比度是我们的主要工作。一般来说，光源的选用原则是：使用相同颜色的光或相近颜色的光源照射可以使被照射部分变亮； 使用相反颜色的光或相近颜色的光源照射可以使被照射部分变暗。其理论依据就是，光源的波长和检测物体的波长越相近时，光源就越能增强物体图像的对比度。
不同的波长，对物质的穿透力(穿透率)不同，波长越长，对物体的穿透力愈强，波长越短，对物质表面的扩散率愈大。
2)形状
一般而言，什么形状的物体选用什么形状的光源。可以遵循以下原则：闪光曲面，考虑用散射圆顶光；闪光，平的，但粗糙的表面，尝试用同轴散射光； 看表面的形状，考虑用暗视场(低角度)；检测塑料的时候，尝试用紫外或红外光； 需要通过反射的表面看特征，尝试用低角度线光源(暗视场)；单个光源不能有效解决问题时考虑用组合光源；频闪能够产生比常亮照明20倍强的光；
为什么需要频闪光源
1.增加光源亮度，对于不同的光源，效果不一样，对于本来亮度较弱的光源效果最为明显，刻意打到原来亮度的4-5倍，对于亮度较高的光源，效果不是太明显；
2.延长光源寿命，LED光源衰老的主要因素就是热量积累，连续发光必然导致积累热量过多，亮度衰减也相对较快，而是用增量模块之后光源受触发闪亮，发光时间一半不到工作时间的1/100，如此一来，虽然光源亮度很高，积累热量的时间要少的更多，经过测试发现，闪亮的光源几乎不发热，因此寿命就会延长很多；
3.提高光源发光稳定性，理论上，不考虑环境问题，LED在加电之后1-2ns之内即可稳定发光，但现实中并非如此，一般加电之后会经过一定时间渐变或者震荡才能稳定发光，这些现象除了一些周边电磁效应之外，最主要的干扰就是温度变化，因为LED温度变化严重影响载流子浓度（详细参考光电技术相关资料），温度变化必然改变电流，因此亮度也随之变化。
一般来说，亮度满足，就可以用常亮，毕竟这样可以省的许多麻烦。