在工业自动化检测领域，打光技术是确保缺陷检测准确性的关键步骤之一。恰当的光源设计能够极大提高图像清晰度，凸显目标缺陷的细节，简化算法处理步骤。以下是一些常见的打光技巧和原则：

1. 根据缺陷类型选择打光方式

表面划痕/裂纹：

低角度环形光：从侧面照射，使划痕产生阴影，增强对比度。

同轴光：适用于高反光表面（如金属、玻璃），减少眩光并凸显细小划痕。

凹坑/凸起：

暗场照明：光线从侧面照射，使平坦区域反射的光不进入镜头，凹坑/凸起因散射光而被相机捕捉。

透明物体缺陷（如玻璃、薄膜）：

透射光：通过穿透材料来显示内部气泡、杂质或厚度不均。

偏振光：消除表面反光，增强内部结构的可见性。

异物或颜色差异：

彩色光源：使用特定波长（如红色、蓝色）来增强目标与背景的对比度。

高角度漫射光：均匀照明，减少阴影干扰。

2. 光源类型与方向选择

明场照明：

光线直接照射物体表面，适用于检测高反射材料的宏观缺陷。

暗场照明：

光线倾斜照射，仅捕捉散射光，适用于微小凹凸或边缘缺陷（如PCB焊点不良）。

背光：

光源位于物体后方，用于轮廓检测（如尺寸测量、边缘缺失）。

结构光：

投射特定图案（如条纹、网格），通过形变检测三维缺陷（如变形、高度差）。

3. 材料特性与光源匹配

高反光材料：

使用漫射光源或同轴光，避免强反光干扰，并结合偏振片过滤杂散光。

非反光材料：

采用低角度光或侧光，突出表面纹理。

透明/半透明材料：

使用透射光和暗场组合，同时检测表面和内部缺陷。

 4. 光源颜色与波长优化

单色光：

增强特定颜色缺陷的对比度（如红色光源可凸显绿色异物）。

红外或紫外光：

检测肉眼不可见的缺陷（如材料内部裂纹、涂层均匀性）。

多光谱光源：

利用不同波段的组合来分析复杂的缺陷，例如油污和氧化。

 5. 多角度组合照明

针对复杂的缺陷，可以采用多光源切换或分时照明的方法：

例如，首先使用同轴光来检测表面的划痕，然后使用背光来检测轮廓的缺失。

环形光+同轴光组合：

这种组合既保证了表面的均匀照明，又增强了局部特征的可见性。

6. 实际应用案例

1. 金属表面划痕检测：

采用低角度环形光（白色或蓝色）与高分辨率相机配合，划痕会以暗色线条的形式显现。

2. 透明瓶口缺陷检测：

结合背光和暗场照明，瓶口的裂纹或毛刺因散射光而更加突出。

3. PCB焊点检测：

使用暗场照明和红色光源，焊点不良区域因反光差异而被识别。

4. 纺织品污渍检测：

采用高角度白色漫射光，污渍与织物纹理的对比使得污渍更加明显。

7. 注意事项

环境光干扰：应尽量封闭检测环境，减少外部光线的影响。

光源稳定性：应选择恒流驱动的光源，以避免亮度的波动。

相机与光源同步：在高速检测时，需要确保频闪光源与相机曝光时间的匹配。

实验验证：通过试拍调整光源的角度、颜色和强度，以找到最佳的组合。

通过精心设计的照明方案，可以显著提高缺陷检测的准确性和可靠性。建议根据具体场景进行多次实验，并利用图像处理软件（如Halcon、OpenCV）进行实时效果验证。