在工业视觉检测技术中，打光技术扮演着确保缺陷检测精确性的核心角色，其直接影响到图像的清晰度和检测结果的准确性。以下是对不同检测环境中打光技术的要点总结：

一、基础打光原则

1. 提高对比度：通过调节光线的角度、波长和强度，确保缺陷部分与背景部分之间有明显的区别。

2. 降低干扰：消除环境光、反射和阴影等可能造成误判的杂音。

3. 适应表面特性：根据物体的材质（如金属、塑料、玻璃）、表面粗糙度和颜色，选择合适的光源。

二、常见打光方案及其应用场景

1. 明场照明（Bright Field）

原理：光源与相机位于物体同一侧，直接照射物体表面。

适用场景：适用于检测表面的凸起、凹陷，如划痕和压痕。

技巧：采用小于30°的低角度环形光，可增强表面纹理的对比度，并结合偏振片消除镜面反射。

2. 暗场照明（Dark Field）

原理：光源与相机位于物体两侧，光线从低角度照射，仅散射光进入相机。

适用场景：适用于检测微小划痕、颗粒和毛刺，尤其是透明材料（如玻璃、薄膜）的表面缺陷。

技巧：使用高亮度LED线光源或多角度点阵光源，对金属表面的氧化和划痕检测效果显著。

3. 同轴照明（Coaxial Lighting）

原理：光源通过分光镜与相机光轴同方向，垂直照射物体。

适用场景：适用于高反光表面的划痕检测，以及平整表面的印刷字符和二维码识别。

技巧：可配合漫射板均匀化光线，增强镜面反射区域的缺陷检测。

4. 背光照明（Backlight）

原理：光源位于物体背面，形成轮廓光。

适用场景：适用于检测尺寸、孔洞和边缘缺失，以及透明/半透明材料内部的气泡和杂质。

技巧：使用高均匀性面光源（如LED背光板），调整光源亮度以避免过曝，确保轮廓清晰。

5. 结构光（Structured Light）

原理：投射特定光斑（如条纹或网格），通过分析形变获取表面的3D特征。

适用场景：适用于检测高度差、变形和焊接缺陷，以及复杂曲面的凹凸情况。

技术核心：

通过多频条纹光提升深度分辨能力。

该技术适用于汽车零部件和电子元件的3D检测。

第三部分：特殊材质照明技术详解

1.

针对高反射性表面（如金属、镜面）

挑战：容易产生眩光，影响缺陷的观察。

应对策略：

实施低角度环形光配合偏振片的使用。

应用暗场照明来凸显微小的划痕。

2.

针对透明或半透明材料（如玻璃、塑料瓶）

挑战：光线穿透力强，表面和内部缺陷并存。

应对策略：

实施背光检测以发现内部气泡或杂质。

运用暗场照明来检测表面的划痕。

3.

针对深色粗糙表面（如橡胶、纺织品）

挑战：吸光性强，细节不易捕捉。

应对策略：

采用高角度漫射光（如穹顶光）进行均匀照明。

利用红光或红外光源以增强穿透力。

第四部分：光源选择的关键考量因素

1.

颜色：

单色光（如红色/蓝色）可增强特定波长的对比度。

彩色光源用于辨别颜色差异（如污渍检测）。

2.

角度：

低角度（<30°）有助于突出纹理，高角度（>60°）可减少阴影。

3.

光源类型：

LED（寿命长、稳定性高）、卤素灯（亮度高）、激光（方向性强）。

第五部分：常见问题及其解决方案

1. 反光干扰

使用偏振片和低角度光源来减轻。

2. 阴影干扰

通过多光源组合或穹顶光来减少。

3. 环境光干扰

在封闭检测环境中操作，并同步使用频闪光源。

通过上述技术的巧妙结合，可以显著提升缺陷检测的准确性和稳定性。在实际应用中，需通过实验来调整参数（如角度、波长、亮度），并结合图像处理算法（如边缘检测、阈值分割）以实现高效的检测。