照明系统是机器视觉系统较为关键的部分之一，机器视觉光源直接影响到图像的质量，进而影响到系统的性能。其重要性无论如何强调都是不过分的。好的打光设计能够使我们得到一幅好的图象，从而改善整个整个系统的分辨率，简化软件的运算，而不适合的照明，则会引起很多的问题。

通过适当的机器视觉光源可以使图象中的目标信息与背景信息得到合理分离，可以大大降低图象处理的算法难度，同时提高系统的精度和可靠性。反之，如果视觉光源设计不当，会导致在图像处理算法设计和成像系统设计中事倍功半。截止目前尚没有一个通用的机器视觉光源，因此针对每个特定的案例，要选择或设计合适的光源，以达到理想效果。因此，机器视觉光源及光学系统设计的成败是决定系统成败的重要因素。在机器视觉系统中，光源的作用至少有以下几种：1.照亮目标，提高目标亮度；2.形成有利于图像处理的成像效果；3.克服环境光干扰，保证图像的稳定性；4.用作测量的工具或参照。

平面圆顶光源是一种兼备同轴光源和圆顶光源效果的光源。长期以来，因其在成像效果上的独特作用，轻巧纤薄的外形设计，以及在安装空间的绝对优势，使得其在机器视觉领域广受青睐。平面同轴光源实物图如图1所示，照明示意图如图2所示。

图1 平面圆顶光源实物图

图2 平面圆顶光源照明示意图

然而，多年来因关键技术瓶颈未能突破，国内的此类光源在成像质量上一直存在着明显的缺憾。主要体现在三个方面：一，因反光网点的干扰，在成像时会导致整幅图像出现密布的“麻点”，从而大大影响图像清晰度；二，表面玻璃会有雾化且不耐脏，容易沾上脏污，从而影响成像的清晰度和成像的对比度，三，因结构或光路设计的缺陷，导致平面同轴光源亮度极低，且可拓展性不强，从而使得相机的曝光时间较长，严重约束了机器视觉系统的工作效率，从而影响设备检测效率。由于这三大问题的存在，一直以来该类型的光源只能针对检查精度低，对清晰度要求不高，亮度要求不高的项目使用。

如今，东莞锐视光电科技有限公司经过多年的努力，不断地创新设计，优化结构，不断地探索新材料和新工艺，终于攻克了以上难题。新一代的平面圆顶光源采用独特的工艺和设计，在机器视觉成像过程中不再产生“麻点”，同时，其亮度提升了8倍以上。从而使图像质量和视觉系统的检测效率得到了“质”的改善！

以下以第一代平面圆顶光源和新二代平面圆顶光源在几个项目中的成像对比图为例，实际展示一下新一代平面圆顶光源（型号P-FCL2-90-W）在成像中的卓越效果。产品实物如图3，检测效果对比如图4、图5、图6，

         试纸袋                                遥控器                                   软PCB板

图3 产品实物图    

图4 试纸袋检测效果对比图

图5 遥控器检测效果对比图

图6 软PCB板检测效果对比图

平面圆顶光与同轴光和圆顶光的区别

平面圆顶光源能提供高均匀度的漫射照明，可以消除产品表面不平整形成的干扰，成像效果与“圆顶+同轴光源组合”类似，且相比于组合光源而言，更节省空间。图7为两组光源的成像原理图，左侧为平面圆顶光源，右侧为“圆顶+同轴”的组合光源。

图7 成像原理图

在检测表面不平整的物体时，如塑料等材质柔软的包装袋表面，推荐使用平面无影光源。图6为手机拍摄的食品包装袋样品，图7的（a)、（b）、（c）分别为同轴光源、圆顶光源、平面无影光源对食品包装袋上的字符的检测效果对比。

图8 手机拍摄的食品包装袋样品     

同轴光（a)

圆顶光（b）

平面圆顶光（c)

图9 不同光源的成像效果

如图9所示，使用同轴光源时，光线明暗不均匀，且由于表面不平整造成表面存在阴影，所以使用同轴光源无法检测不平整物品（a）；使用圆顶光源照明存在阴影，也无法检测不平整物品（b）；使用平面圆顶光源，打光均匀，成像清晰且包装袋上的字体清晰可见，适用于检测不平整物品表面（c）。从图9中不难看出，使用平面圆顶光源的成像效果最好。除此之外，平面圆顶光源还适用于弧面产品字符检测、圆柱体表面检测、表面凹凸不平的外观缺陷检测以及电子元器件字符检测等应用领域。