照明是影響機器視覺系統輸入的重要因素，因為它直接影響輸入數據的質量和至少30%的應用效果。由于沒有通用的機器視覺照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要選擇相應的照明裝置，以達到最佳效果。下面主要針對機器視覺系統光源這一部分向大家闡述目前機器視覺普遍采用光源及照明系統相關知識。

過去，許多工業用的機器視覺系統用可見光作為光源，這主要是因為可見光容易獲得，價格低，并且便于操作。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是，這些光源的一個最大缺點是光能不能保持穩定。以日光燈為例，在使用的第一個100小時內，光能將下降15%，隨著使用時間的增加，光能將不斷下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持穩定，是實用化過程中急需要解決的問題。另一個方面，環境光將改變這些光源照射到物體上的總光能，使輸出的圖像數據存在噪聲，一般采用加防護屏的方法，減少環境光的影響。

由于存在上述問題，在現今的工業應用中，對于某些要求高的視覺檢測任務，常采用X射線、超聲波等不可見光作為光源。但是不可見光不利于機器視覺檢測系統的操作，且價格較高，所以，目前在實際應用中，仍多用可見光作為光源。

照明系統按其照射方法可分為：背向照明、前向照明、結構光和頻閃光照明等。其中，背向照明是被測物放在光源和高速相機之間，它的優點是能獲得高對比度的圖像。前向照明是光源和高速相機位于被測物的同側，這種方式便于安裝。結構光照明是將光柵或線光源等投射到被測物上，根據它們產生的畸變，解調出被測物的三維信息。頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上，照像機拍攝要求與光源同步。

機構光

對于鏡頭的選擇已經有了一套非常成熟的設計規則，而光規則相對較少。一個事物要成像，光必須從光源發出，在物體表面反射后再被鏡頭收集。如果光源中不包含所需要的光線，那么此光線就不會成為像的一部分。以現今的經驗，我們可以直接運用環境光來進行觀察。在機器視覺應用中，我們需要以一種可控制的方式給出光源，以達到精確得到我們所需要的特性并盡量減少干擾特性的目的。而自然光是危險的，因為它可能出乎意料的發生變化。

在一個系統中最好把視覺光學和成像光學結合在一起。光源應該包括作鏡頭能收集到的所有光線，這些光線將作為像的一部分。與此同時，它還不應該包括像中所不需要的光線，例如那些落在鏡頭視角以外的光線。這些多余的光線只能加大照明度而這就降低了對比度。如果光學原理和成像器件不結合在一起，他們之間的匹配將很難獲得。

光系統是機器視覺光學設計中最難的部分，需要更多的經驗和實驗。鏡頭必須能處理進入其視場內并在可接受角度的所有光線，即使光線很少。光源必須含有較豐富的光線，它必須能為被測體提供所需的光線，它可能要覆蓋一個很大立體角。因此，雖然光源與鏡頭和高速相機相比占預算較小的一部分，但對整個視覺檢測影響重大。