工业相机在现代工业视觉应用中扮演着重要角色，从产品检测到尺寸测量，几乎无所不在。然而，想要得到高质量的图像，仅仅依靠相机和镜头是远远不够的，光源在其中同样起着至关重要的作用。正确选择和使用光源可以有效提升检测系统的性能和稳定性，减少外界环境的干扰。那么，工业相机有哪些常见的光源类型呢？本文将为大家详细介绍。

1. 光源的作用

光源是工业相机成像中不可或缺的一部分，其主要作用包括：

提供充足的亮度，确保目标物体清晰成像。增强目标物体的细节和对比度，突出待检测的特征。降低背景干扰，减少不必要的反射或阴影。提供稳定光照，避免光线波动对图像造成影响。通过选择适合的光源，工业视觉系统可以大幅提升检测精度、鲁棒性和可靠性。

2. 工业相机常见的光源类型

工业视觉中有多种光源类型可供选择，每种光源都有其特定的用途和特点，以下是常见的几种：

光源类型特点优点适用场景效果描述环型光源环绕式均匀照射，多方向光线，减少阴影。光线均匀，简单易用，适合大部分场景。印刷字符检测、表面缺陷检测、整体表面均匀检测。目标表面光照均匀，无明显阴影，文字和表面纹理清晰。背光源从目标背后照射，凸显目标与背景的对比。提供清晰的轮廓，对比度高，表面细节不干扰。尺寸测量、轮廓检测、透明物体检测（如玻璃或薄膜）。背景为纯黑，目标轮廓清晰突出，适合测量或边缘分析。同轴光源垂直投射光线，消除反光干扰，适合高反光目标。消除反射，高光区域均匀，平面照射效果佳。金属表面检测、平滑表面刻字检测、镜片划痕检测。高反光金属或光滑表面上无反光干扰，刻印或划痕清晰可见条形光源线性光源，适合长条形或大面积目标的局部或整体照明。照明范围灵活，可调整角度适应不同目标。PCB板检测、输送带长条形物体表面检测、大面积目标检测。长条形区域光照均匀，可覆盖大面积检测目标。暗场光源低角度斜射光，突出表面凸起或缺陷，减少背景光。突出微小凸起、划痕或颗粒，背景暗，目标特征明显。金属表面划痕检测、玻璃表面缺陷检测、微小颗粒或纹理检测。凸起、划痕或裂纹在暗背景中高亮显示，目标表面细节对比度强。漫射光源光线扩散均匀，避免反光或高光点，光照柔和。提供均匀照明，避免强反射和阴影，适合光滑或透明物体。透明表面检测（如玻璃、屏幕）、高反光表面检测、纸张或薄膜检测。目标表面光线柔和，纹理细节清晰，无反射或光斑干扰。点光源光线集中成点，局部照明，用于微小区域检测。提供高亮度小光斑，适合微小区域的纹理检测。焊点检测、小型元器件表面缺陷检测、局部特征检测。光斑集中在目标局部，纹理或焊点清晰，背景较暗。RGB或多色光源红、绿、蓝三色光线组合，可调整不同光谱增强目标对比。增强颜色对比，适合颜色检测或多光谱分析。食品颜色检测（如水果成熟度）、印刷品颜色检测、多波段视觉应用。不同颜色区域清晰可见，目标与背景对比强烈，便于颜色识别。碗状光源半球形结构，光线从多个方向均匀漫射照射目标，避免直射光形成高反射。提供柔和均匀的光照，消除表面反射，增强纹理细节。高光泽或复杂曲面检测（如塑料制品、镜面表面、弧面金属零件）。目标表面亮度均匀，无高光点或反光干扰，适合检测表面细节。

2.1 环形光源

特性：

环形光源是最常用的光源之一，通常安装在镜头周围，以环形结构均匀发出光线。光线均匀分布，从多个方向照射目标物体。优点：

光线均匀，能有效减少阴影。安装简单，适合多种工业检测场景。应用场景：

检测平整表面上的印刷字符或图案。检测零件表面的小缺陷。在细节增强需求较少的场景中，提供整体均匀的光照。延伸：高角度与低角度环形光源

高角度环形光：适用于减少阴影，提供均匀照明。低角度环形光：用于突出表面的凸起、凹陷或边缘特征。2.2 背光源

特性：

背光源从目标物体的背后照射，形成目标物与背景的对比。通常用于获得目标物的清晰轮廓。优点：

提供高对比度的边缘，适合尺寸测量和形状检测。减少物体表面细节的干扰，只保留外部轮廓。应用场景：

零件的轮廓测量（如孔径、直径）。检测透明物体（如玻璃、薄膜）上的气泡或划痕。颗粒大小或形状检测。2.3 同轴光源

特性：

同轴光源通过半透半反镜将光线垂直投射到目标物体表面，光线返回路径与相机成像路径一致。对于光滑或反光表面表现优异。优点：

消除反光干扰，提供均匀光照。减少目标表面的高光或阴影区域。应用场景：

检测高反光金属表面（如轴承、镜片）的缺陷。平滑表面上的划痕检测。平整物体上的字符或印记识别。2.4 条形光源

特性：

条形光源以线性方式发光，可通过多角度排列形成不同的照明效果。优点：

可通过角度调整光线方向，适应不同形状的物体。适合长条形目标物体的照明。应用场景：

电路板上的焊点检测。长条形产品（如输送带、钢轨）的表面缺陷检测。大面积目标的均匀照明。2.5 暗场光源

特性：

光线以非常低的角度斜向目标物体表面射入。平坦表面反射光几乎无法进入相机，而表面凸起部分的散射光则会被相机捕获。优点：

凸显目标物表面微小的凸起、划痕或裂纹。消除平坦表面背景光，增强检测对比度。应用场景：

金属零件的表面划痕检测。检测玻璃或塑料表面的凹凸缺陷。微小颗粒或表面纹理的检测。2.6 漫射光源

特性：

光线通过漫射板扩散，使光照更加柔和、均匀。优点：

消除反光和阴影，提供均匀光照。避免高光点和强反射，适合曲面或反光表面。应用场景：

检测透明物体或高反光表面（如手机屏幕、玻璃瓶）。需要高均匀性光照的检测场景。表面平滑的塑料、纸张或薄膜检测。2.7 点光源

特性：

光源集中成单一点，光线发散，可用于局部照明。点光源可以通过聚光镜形成高亮度小光斑。优点：

适用于细小目标的局部检测。可以结合移动设备或机器人实现多角度照射。应用场景：

微小零件（如电子元器件）的缺陷检测。局部高亮度区域的纹理或表面特征分析。2.8 RGB 或多色光源

特性：

由红、绿、蓝三色光源组成，可以通过调整三色光比例实现不同颜色的光照。可用于多波段检测需求。优点：

适合颜色检测，增强目标与背景的颜色对比。对不同材料或物质表现出不同的响应。应用场景：

检测食品表面的颜色或瑕疵（如水果成熟度）。检测印刷品的颜色一致性。多光谱视觉应用。2.9 碗状光源

特点

碗状光源通过半球形光罩进行光线漫反射，可实现从多个方向照射目标。特别适用于复杂曲面或高反光物体，避免了直接光照导致的高光斑和反射干扰。优点

提供类似漫射光源的效果，但由于其独特的结构，光线更均匀柔和。消除复杂曲面上的反射和高光点，同时增强表面纹理细节。适用场景

高光泽物体检测：如塑料制品、弧面玻璃或镜面金属。曲面表面缺陷检测：如汽车零件的划痕、凸起或表面不平整。3. 如何选择合适的光源？

选择光源时，需要根据具体检测任务和目标物体特性综合考虑以下因素：

目标物表面特性：

是否反光？表面是否有纹理或微小缺陷？是否为透明或半透明物体？检测任务需求：

是否需要突出边缘特征？是否需要高对比度的光照？是否需要均匀照明？光源安装方式：

环形光适合中心对称物体。条形光适合长条形目标。背光适合轮廓检测。外界环境干扰：

是否有环境光？是否需要光源抗频闪？4. 总结

工业相机的光源选择对成像效果有着直接影响，合理使用光源能够大大提升检测精度和系统的鲁棒性。不同类型的光源有各自的优缺点和适用场景，因此在选择光源时需要结合检测目标、成像环境和任务需求进行综合判断。

总之，光源是工业视觉系统中不可忽视的关键环节，它不仅仅是“照亮目标”，更是“优化图像质量”的重要工具。在设计视觉检测系统时，科学合理地选择光源能够事半功倍，为检测任务提供可靠的保障。