哎，各位工控老师傅、视觉工程师，咱今天唠点实在的。你有没有遇到过这种憋屈情况：花大价钱买的工业相机，参数杠杠的，但一上线检测，拍的图片不是这里过曝就是那里看不清，缺陷死活抓不到，搞得算法兄弟头发都快薅秃了？别急着怀疑相机不行，依我看，八成是工业相机用什么光源好这门学问你没整明白！这光源啊，就像是给相机的“眼睛”配了副合适的“眼镜”，眼镜没配好，眼睛再好也白搭-5。
很多兄弟一上来就问：“给我推荐个光源！”这就像病人还没诊断就让开药，不靠谱。选光源，头一步不是看灯，而是“审”你的工件。
你要揪出啥？是表面的划痕、凹坑，还是内部的异物？是看颜色差异，还是测尺寸精度？目标不同，光路设计南辕北辙。想看划痕这类表面缺陷，你得用低角度的“侧光”或者叫“暗场照明”，让划痕像沟壑一样凸显出来-5。如果想精确测量外形尺寸，那“背光”才是王道，它能给出一个黑白分明的清晰轮廓-2。
你工件是啥脾气？这东西是亮闪闪的金属，还是吸光的橡胶？是透明的玻璃瓶，还是花纹复杂的塑料膜？材料决定了它怎么跟光“玩耍”。对付高反光的金属表面，你就不能用直愣愣的正面光，不然一片“炫光”亮瞎眼，得用同轴光或者圆顶光这种漫射光来把反射光“柔化”掉-1。要是检测透明瓶里的杂质，红光常常比白光好使，因为某些波长的红光穿透力更强，能让杂质现出原形-6。
环境有多闹腾？车间里是不是有窗户，环境光会不会变来变去？如果是，那你可能就得考虑用特定颜色的光（比如红色窄带光），再搭配对应的滤光片，把乱七八糟的环境光“过滤”掉，保证打光的稳定性-6。
把这些想清楚了，你再往下看，不然纯粹是浪费时间。
选完照明方式，下一个让人头大的就是颜色。白光？红光？蓝光？绿光？这里头的门道可深了。
简单记住一个核心“魔法原则”：用跟物体颜色相同的光照，物体在图像里会变亮；用互补色（色环上对面的颜色）光照，物体则会变暗-1。比如，你想让红色的工件特别醒目，背景暗下去，那就用红光打，红色部分会亮晶晶地反射，其他颜色就暗了。反过来，你想抑制红色部分的干扰，那就用它的互补色——绿光。
白光（全光谱）：像个万金油，通用性好，特别是需要还原真实颜色的场合，比如检测产品外观颜色、包装印刷质量-4。但它也是个“老好人”，容易受环境光干扰。
红光（620-660nm左右）：这可是工业检测里的“明星”。为啥？首先，大多数相机传感器对红光更敏感，成像信噪比高-6。红光波长长，穿透力相对强一些，适合看一些透明或半透明物体内部。再者，很多车间环境光（如日光灯）红光成分较少，用红光抗干扰能力就上来了-6。
蓝光（470nm左右）：波长短，散射厉害。这个特性让它特别擅长“放大”表面微观不平整。用蓝光做低角度照明，产品表面轻微的划伤、碰痕就像被显影剂处理过一样，看得清清楚楚-6。
红外光与紫外光：这哥俩属于“特种部队”。红外光人眼看不见，可以用于一些需要隐蔽照明的场景，或者利用其穿透特性-4。紫外光则能让某些材料（如胶水、防伪标记）产生荧光，用于特定缺陷检测-4。
所以你看，工业相机用什么光源好，颜色选择这块，真得结合你的工件颜色和你想突出/抑制的特征，来一场“色彩博弈”-6。
形状和类型是光源的“战术装备”，应对不同战场。
环形灯：最常见，安装方便，就像给镜头戴了个“头箍”。能提供比较均匀的正面照明，适合一般的定位、字符识别。有高角度、低角度（90度环光）之分，低角度专门用来抓凸起和划痕-1。
条形灯：灵活，可以单条用，也可以多条组合成不同角度。适合大视野的均匀照明，或者从特定方向提供侧光，检测边缘-5。
背光源：放在物体后面。测量尺寸、看轮廓、检查透明物体均匀度的利器，图像对比度极高-5。但代价是，物体表面的纹理细节基本就丢失了。
同轴光源：通过一个分光镜，让光路和相机镜头光轴方向几乎一致。专门对付平整且高反光的表面，比如光滑的金属片、手机屏幕，能有效消除镜面反光，看到真正的表面状态-1-2。
圆顶积分光源（碗光）：内部是个漫反射碗状穹顶，光线经过多次漫反射后变得非常柔和均匀，能完美地消除物体表面的反光和阴影，特别适合检测曲面、复杂表面的工件-1。
组合光源与结构光：这是高级玩法了。比如基恩士的LumiTrax™光源，可以从多个方向快速切换打光，一次拍摄就能得到多张不同照明效果的图像，再合成处理，能同时看清形状和纹理，对付复杂花纹背景上的缺陷很有一套-3。结构光则是主动投射特定图案（如条纹、网格），通过图案变形来计算物体的三维形貌，用于3D检测-3。
稳定性是生命线：光源的亮度、色温必须稳定。试想一个灯忽明忽暗，你的检测阈值怎么设？今天OK的明天就NG了。所以选靠谱品牌，看准寿命指标（好的LED光源理论寿命可达数万小时），供电也要稳定-2。
响应速度与频闪：对于高速运动的产线，你需要光源能在极短时间内（微秒级）爆发出高亮度（频闪），配合相机瞬间“冻结”图像。LED光源响应快的优势就在这里-1。
与相机的“夫妻搭配”：别忘了，最终成像的是相机。用黑白相机搭配彩色光源，是提升对比度的常用技巧-7。检测高速物体记得用全局快门相机，避免变形-7。有时候，配上偏振片，就能神奇地消除讨厌的反光-2。
说到底，给工业相机选光源，没有标准答案，是一场针对具体工件、具体缺陷、具体环境的“定制化手术”。它考验的是你对光、物体、相机三者关系的理解。多试验，多调整角度和颜色，有时候一点小小的改变，就能让图像质量从“废片”到“大片”。希望这篇唠唠叨叨的分享，能给你带来一点启发，别再让你的好相机“明珠暗投”啦！
网友“视觉萌新”提问：
老师讲得很接地气！我最近遇到一个具体问题：我们要检测黑色橡胶密封圈表面有没有细微的裂纹和划伤（非反光材质），目前用的普通环形白光灯效果不好，对比度太低。请问针对这种黑色、吸光材料的表面缺陷，该怎么优化光源方案呢？-6
答：
这位同学的问题非常典型！黑色橡胶吸光严重，用普通的正面白光，光都被“吃”掉了，返回相机的光很弱，所以图像灰蒙蒙的，缺陷自然看不清。这时候，我们需要换个思路，不从“亮度”上硬刚，而是从“凸显特征”上想办法。
对于黑色吸光材料表面的 划痕、裂纹（属于物理形变） ，首选的优化方向是 低角度照明（也叫暗场照明） -5。你可以尝试以下两种具体方案：
使用低角度环形光（如90°环光）或条形光侧打：将光源尽可能平着照向工件表面。完好的平整区域，因为光线几乎擦着表面过去，反射光不会进入相机镜头，所以在图像中呈现黑色。而一旦有划痕或凸起，这个“小沟”或“小丘”的斜面就会将一部分光线反射到镜头里，在黑色的背景上形成一条亮线，对比度瞬间拉满-1。
尝试蓝色光：在考虑低角度的同时，可以尝试将白光换成蓝色光源-6。因为蓝光波长短，遇到微观的划痕边缘时更容易发生散射，这个散射光被相机捕捉到，就能让缺陷更明显。你可以试试用低角度蓝光，效果可能比低角度白光更好。
简单说，口诀就是：“吸光表面找缺陷，低角侧光是关键，搭配蓝光效更显。” 建议你买一个可调角度的条形光或者低角度环光做测试，调整光线与表面的夹角，一定能找到对比度最强的那个“黄金角度”。
网友“产线老兵”提问：
感谢分享，很实用！我们产线是检测多种不同颜色塑料瓶盖的混料，有时颜色非常接近（比如深蓝和墨绿），人工都容易分错。用彩色相机加白光灯，效果不稳定。听说有专门的颜色检测光源，能具体说说吗？-3
答：
老师傅您这个问题问到点子上了！用普通彩色相机+白光检测极其相近的颜色，确实容易“翻车”。因为彩色相机是通过拜耳滤镜插值算颜色的，本身对细微色差就不敏感，再加上环境光干扰，稳定性差。
现在行业里针对这种高难度颜色分选，尤其是同系色细微色差辨别，比较先进的方案是采用 “多光谱光源 + 高速黑白相机”的组合-3。它的原理很巧妙：
光源：不是一个白光，而是一个集成了多种单色LED（例如红、绿、蓝、乃至更多特定波长）的光源，可以精准地发出不同波长的光。
方法：系统会控制光源，用不同颜色的光快速、依次照射同一个瓶盖，同时黑白相机同步拍摄一系列图像。对于人眼看来接近的两种颜色，它们对不同波长光的反射率曲线其实是有细微差别的。可能在红光照下，两种瓶盖的灰度一样；但在某个特定波长的绿光照下，它们的灰度差异就被放大了-3。
优势：黑白相机每个像素都接收全部光线，灵敏度更高，得到的图像信噪比好。通过分析瓶盖在不同单色光下的灰度响应“指纹”，就能非常稳定、精确地区分出肉眼难辨的颜色。而且这种方案，切换产品品种时，往往只需要在软件里选择对应的检测波长方案即可，非常方便-3。
所以，如果您面临的是多品种、高精度颜色检测的痛点，真的可以考虑调研一下这类多光谱视觉检测系统，它能从根本上提升检测的准确性和稳定性。
网友“追求效率”提问：
文章里提到高速频闪，我们产线速度很快，零件移动飞速。想请问，为了实现不模糊的拍摄，对光源和相机具体有什么要求？怎么配合？-1-6
答：
“天下武功，唯快不破”，高速检测确实是视觉系统的核心挑战。要冻结高速运动物体，需要光源、相机、控制器三者精密配合，就像一个短跑接力队：
光源：必须支持高频脉冲（频闪）模式。你不能让光源一直亮着，那样移动物体会在相机曝光时间内留下拖影。你需要的光源，是能接收外部触发信号，在极短时间内（比如1微秒到几十微秒） 爆发出比常亮模式强很多倍的光。这就好比在一个黑暗的房间里，用一个极其短暂的手电筒闪光去照亮物体，瞬间“凝固”它的姿态-1。LED光源的响应速度极快（纳秒级），天生适合干这个活儿-1。
相机：必须选用全局快门相机。这是关键！常见的卷帘快门相机是逐行曝光，拍高速移动物体会产生扭曲变形（果冻效应）。而全局快门相机是所有像素在同一瞬间开始和结束曝光，完美契合频闪光源的瞬间闪光，捕捉到无变形的清晰图像-7。
配合时序：这是调试的精髓。通常由传感器检测到物体到位，发出一个触发信号。这个信号同时（或经过延时计算后）发给相机（开始曝光）和光源控制器（触发频闪）。必须确保相机的曝光时间窗口，完全被光源的闪光持续时间所覆盖。控制器需要能精确设置闪光的强度和持续时间，亮度要足够在极短曝光时间内照亮物体，时间要短到足以防止拖影-6。
简单总结高速拍摄三要素：高频闪LED光源 + 全局快门相机 + 精准的同步触发控制器。调试时多在软件里观察图像的灰度值，确保闪光时刻物体正好在视野中央，并且亮度足够、画面清晰无拖影。
