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光源照射角度怎么选？低角度、高角度与暗场亮场的判定方法
光源选型里最容易被忽略的变量不是功率，也不是颜色，而是角度。同一盏环形光源，抬高一点和压低一点，得到的可能是两幅完全不同的图：一边划痕清晰，一边划痕消失。本文把「角度」这个连续量拆成可操作的判断项，所有尺寸与结构数据取自 POMEAS 在售光源的官方规格表与产品页。
角度不是参数表里的一行，而是三个量的合成结果
绝大多数光源的规格表不会直接写「照射角度」这一项，因为角度不是灯的固有属性，而是发光面尺寸、安装高度、被测物尺寸三者共同决定的几何结果。
以环形光源为例：光源围绕镜头环形排列，光线照射方向接近相机的观察方向。当光源离工件很近时，光几乎从正上方压下来，接近于正面漫射，表面凹凸造成的明暗差被压平；当光源抬高后，环形边缘的灯珠相对工件的入射角变平，掠射分量增加，哪怕只有零点几毫米的台阶也会拖出明显的明暗边界。
POMEAS LED 环形光源（GH 系列）官方给出的工作距离约为 25–350mm，且明确标注「因型号而异」。这个跨度本身就说明：同一系列里不同外径的光源，本来就是给不同的安装高度准备的。
低角度照明：让平面「说话」
低角度指的是光线几乎平行于工件表面入射。它的价值在于把高度差放大成明暗差。
适合低角度的特征：
- 刻印字符、激光打标、丝印的笔画边缘
- 平面上的划痕、刀纹、橘皮、凹坑
- 冲压件边缘的毛刺与塌角
- 薄膜、标签的起翘与气泡
代价是：低角度会同时放大你不关心的纹理。如果工件本身有拉丝纹或者磨削纹，低角度会把这些底噪一起放大，算法最后分不清哪个是要抓的缺陷。这时候应该反过来用高角度，或者改用同轴光源把正反射收掉。
实现低角度最省事的办法不是买专用灯，而是把现有的环形光源抬高——先用高度换角度，确认角度方向对了，再决定要不要换型号。
高角度照明：把表面「抹平」
高角度指的是光线接近垂直入射。它的价值是均匀：表面纹理被压平，颜色与形状信息占主导。
适合高角度的任务：
- 尺寸测量：边缘位置要稳定，不希望边缘灰度随表面纹理抖动
- 颜色识别、二维码与字符的整体读取：要的是完整、不要局部饱和
- 高反光曲面：垂直入射配合漫射，能把镜面反射摊开
需要柔和到什么程度，取决于要不要继续上漫射。漫射板什么时候必须加里给了三条判据：出现局部过曝亮斑、表面凹凸造成阴影杂乱、以及需要稳定灰度做测量。
如果压到最高角度、加了漫射板还是有反光，那说明问题不在角度而在结构，应该换圆顶无影或同轴，判断方法见金属表面缺陷的光源方案。
暗场与亮场：一句话讲清楚区别
暗场和亮场讲的是相机能不能收到被测表面的正反射光。
- 亮场：光线照到平整表面后，正反射进入镜头，背景是亮的；有缺陷的地方把光打散，缺陷反而变暗。
- 暗场：光线以掠射角入射，平整表面的正反射不进入镜头，背景是暗的；有台阶或划痕的地方把光「翻」进镜头，缺陷变亮。
这个区别决定了一件事：你的算法是找亮点还是找暗点。暗场图里缺陷是亮的、背景接近全黑，二值化阈值非常好定，这就是为什么划痕检测几乎一律走暗场。
反过来，如果你的背景本来就不平（比如有磨削纹），暗场会把背景也点亮成一堆噪点，这时候亮场反而更干净。
现场怎么把角度调到位：四步
与其在电脑前猜，不如按固定顺序试。这套顺序的好处是每一步只动一个变量。
- 第一步：固定亮度和曝光。先把灰度压到传感器饱和值的 60–80%，把亮度这个变量锁死，后面只调角度。
- 第二步：从最低高度开始抬。环形光源贴着工件放一次，然后每抬 20–30mm 拍一张，一直抬到亮度明显不够为止。
- 第三步：在序列里挑对比度最大的那一档。判据不是「看着清楚」，而是缺陷区与背景区的灰度差最大。
- 第四步：复核稳定性。把工件换几个角度、翻几个面重拍，确认这个角度不是只对某一个摆放姿态有效。
如果四步走完，最优角度落在了光源物理上达不到的位置（比如需要比工作距离更近），那才是真正需要换型号的信号。GH 系列工作距离约 25–350mm，如果你需要的是 10mm 以内的极近距离，那应该先看点光源与圆顶无影光源这一路的方案。
角度调不动的时候：三类必须换结构的情况
角度是有极限的。以下三种情况，再怎么调高度都调不出来，必须换光源类型：
- 工件是镜面或多曲面。任何方向的光都会在某一个面上形成正反射进入镜头，表现为位置随机变化的亮斑。解法是圆顶无影（GR 系列，外径 GR70 到 GR325）把光从半球各个方向打进来。
- 缺陷在深孔、深槽底部。掠射光进不去，垂直光被孔壁挡住。解法是同轴光沿镜头光轴照明，或改用红外与紫外光源配合材料响应。
- 工件在动，且方向不固定。角度依赖姿态，姿态一变效果就废。这种情况下应该放弃「靠角度出对比」，改用稳定的背光轮廓，方法见平行背光做轮廓测量。
判断到底属于哪一类，最实用的做法是先用四步排查把现象归类，再决定是调角度还是换灯。
顺带一提：角度和高度确定之后，安装空间就要按这个结果去留，否则机台设计完才发现灯装不进去，具体留法见光源安装空间与机械接口。
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常见问题
低角度照明一定要买专用的低角度光源吗
不一定。最省事的做法是先用现有的环形光源改变安装高度：抬高光源会让环形边缘灯珠相对工件的入射角变平，掠射分量增加，效果接近低角度照明。POMEAS LED 环形光源（GH 系列）官方给出的工作距离约为 25–350mm，且因型号而异，可以先在这个范围里试出有效高度，再决定是否需要更换型号。
暗场和亮场应该怎么选
看你要抓的特征是「把光打散」还是「把光翻进镜头」。暗场下平整表面的正反射不进入镜头，背景接近全黑，有台阶或划痕的地方把光反射进镜头，缺陷呈亮色，二值化阈值很好定，划痕检测通常走这条路。亮场下背景亮、缺陷暗，适合背景本身纹理重的工件，因为暗场会把背景纹理也点亮成噪点。
照射角度为什么规格表里查不到
因为角度不是光源的固有参数，而是发光面尺寸、安装高度和被测物尺寸三者共同决定的几何结果。规格表能查到的是外径、中心孔、LED 环数和工作距离这些结构量，角度要用这些量结合现场高度算。所以选型时应该把「高度可调范围」当成硬指标写进需求，而不是只看瓦数。
抬高光源后亮度不够怎么办
先把亮度和曝光这两个变量分开看。抬高导致到达工件的照度下降，如果曝光时间还有余量，优先加曝光而不是加功率；在线检测节拍紧、曝光时间不能再加时，才需要往上换功率档。POMEAS 光源可搭配光源控制器调节亮度，选型时应确认控制器通道的电流余量。
高反光曲面为什么怎么调角度都有亮斑
因为曲面总有一个区域会把正反射送进镜头，且亮斑位置随工件姿态随机变化，这不是角度问题而是照明结构问题。解法是换用从半球多个方向打光的圆顶无影光源（GR 系列，外径覆盖 GR70 到 GR325），或在正反射方向上做同轴照明把反光收掉，具体取舍见《金属表面缺陷用哪种光源》。
角度调好以后为什么换个工件就不灵了
因为角度效果依赖姿态，最优角度往往是针对某一个摆放状态调出来的。排查办法是把工件换几个角度、翻几个面重拍，确认效果是否稳定；如果姿态不固定，应该放弃靠角度出对比，改用对姿态不敏感的背光轮廓方案，或改用圆顶无影这类全方向照明。
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