在機器視覺系統中；關鍵技術有光源照明技術、光學鏡頭、攝像機、影象採集卡、影象處理卡和快速準確的執行機構等方面。在機器視覺應用系統中；好的光源與照明方案往往是整個系統成敗的關鍵；起著非常重要的作用；它並不是簡單的照亮物體而已，而是具有將待測區域與背景明顯區分開；將運動目標「凝固」在影象上；增強待測目標邊緣清晰度；消除陰影；抵消噪光等目的。這篇文章就是主要介紹光源的基本引數以及在機器視覺中的光源選擇的參考因素。
除去自然光外，人工光源主要有一下幾種：
而在一般的機器視覺應用中主要會涉及到螢光燈、鹵素燈和led燈這三種光源。
(1).輻射效率和發光效率
在給定λ1 ~λ2 波長範圍內，某一光源發出的輻射通量與產生這些輻射通量所需的電功率之比，稱為該光源在規定光譜範圍內的輻射效率ηe。
在機器視覺系統設計中，在光源的光譜分布滿足要求的前提下，盡量選擇ηe的光源。
某一光源說發射的光通量與產生這些光通量所需的電功率之比，稱為該光源的發光效率ηv。單位為lm/w(流明/
瓦)。在照明領域或光度測量系統中，一般應該選用
ηv比較高的光源。
下表為一些常用光源的發光效率。
(2)光譜功率分布
自然光源和人造光源大多是由單色光組成的複色光。不同光源在不同光譜上輻射出不同的光譜功率，常用光譜功率分布來描述。若令最大值為1，對光譜功率分布進行歸一化。
光源的光譜功率分布通常可以分為四種情況，如上圖所示。(a)為線狀光譜，由若干條明顯分割的細線組成，如低壓汞燈等；(b)為帶狀光譜，由一些分開的譜帶組成，每一條譜帶又包含許多細譜線，高壓汞燈，高壓鈉燈屬於此類；(c)為連續光譜，所有熱輻射光源的光譜都屬於此類；(d)為混合光譜，它由連續光譜與線、帶譜混合組成，一般螢光燈的光譜屬於此分類。
(3)光源的色溫
黑體的溫度決定了它的光輻射特性。對非黑體輻射，它的某些特性常可用黑體輻射的特性來近似的表示。對於一般光源，經常用分布溫度、色溫或相關色溫表示。
分布溫度
輻射源在某一波長範圍內輻射的相對光譜功率分布，與黑體在某一溫度下輻射的相對光譜功率分布一致，那麼該黑體的溫度就稱為輻射源的分布溫度。
色溫 輻射源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光的顏色相同，則黑體的這一溫度稱為該輻射源的色溫。由於某一種顏色可以由多種光譜分布產生，所以色溫相同的光源，它們的相對光譜功率分布不一定相同。
相關色溫
對於一般光源，它的顏色與任何溫度下的黑體的黑體輻射的顏色都不相同。這時的光源用相關色溫表示。在均勻色度圖中，如果光源的色座標點與某一溫度下的黑體輻射的色座標點最接近，則該黑體的溫度稱為該光源的相關色溫。
一些常用光源的色溫為：標準燭光為1930k（開爾文溫度單位）；鎢絲燈為2760-2900k；螢光燈為3000k；閃光燈為3800k；中午陽光為5600k；電子閃光燈為6000k；藍天為12000-18000k。
(1)背景光
這種打光方式，是將被測物置於相機與光源之間（如下圖所示）。這種照明方法的優點在於，可將被測物的邊緣輪廓清晰地勾勒出來。由於在圖象中，被測物所遮擋的部分為黑色，而未被遮擋的部分為白色，因此形成「黑白分明」的易於系統分析的圖象。此方法，被應用於90%測量系統中。
背景光照明有兩種截然不同的使用：以投射方式觀察的透明物體和使不透明物體輪廓成像。薄玻璃就是用背光觀察的透明產品。那些與透鏡不是同軸的點狀照明突出了表面瑕疵（刮痕，鑿溝）以及內部缺陷（泡，夾雜物）；背光照明更常用語表現不透明部分的輪廓。輪廓是容易處理的影象，因為它本身就是二維和二元的。
(2)前景光
與「背景光」光相反，將燈源置於被測物與相機之前，我們稱之為「前景光照明」 （如下圖所示）。在實際應用中絕大多數情況下，都使用此種照明方式。前光式照明，又可以分為「高角度」及「低角度」兩種，其區別在於光源與被測物待測表面的夾角大小的不同。
前景光利於表現物體的表面細節特徵，可用於各種表面檢測。
前景光的照明方式很多，而背景光的照明方式通常比較單一，利用背景光創造乙個明亮的背景，而不透明或半透明的目標形成暗區，反差強烈。背景光更適合檢查底片中缺陷和測量外形尺寸。
光的三原色是紅、綠、藍，三原色中任意一色都不能由另外兩種原色混合產生，而其他色光可有這三色光按照一定的比例混合出來。
色光連續變化規律：由兩種色光組成的混合色中，如果一種色光連續變化，混合色也連續變化。
補色律：三原色光等量混合，可以得到白光。如果先將紅光與綠光混合得到黃光，黃光再與藍光混合，也可以得到白光。這兩種顏色稱為補色。最基本的互補色有三對：紅-青，綠-品紅，藍-黃。補色的乙個重要性質：一種色光照射到其補色的物體上，則被吸收。如用藍光照射黃色物體，則呈現黑色。
中間色律：任何兩種非補色光混合，便產生中間色。其顏色取決於兩種色光的相對能量，其鮮豔程度取決於二者在色相順序上的遠近。
代替律：顏色外貌相同的光，不管它們的光譜成分是否一樣在色光混合中都具有相同的效果。凡是在視覺上相同的顏色都是等效的。即相似色混合後仍相似。
如果顏色光a=b/c=d,那麼：a+c=b+d.
色光混合的代替規律表明：只要在感覺上顏色是相似的便可以相互代替，所得的視覺效果是同樣的。
以上四個規律是色光混合的基本規律。這些規律可以指導機器視覺光源系統設計。例如可以根據目標的顏色不同來選擇不同光譜的光源照射，利用補色律和亮度相加律得到突出目標亮度，削弱背景的目的，以達到最終突出目標的效果。
在機器視覺中的光源選擇還有很多因素，以上只是一些基本引數及選擇，以供參考。
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