光源、相机、镜头的选型实战，核心是顺序不能错。正确的顺序是光源 → 相机 → 镜头 → 算法，而不是很多人习惯的“先选相机再配光源”。因为光源决定了“能看清什么”，相机和镜头只是在给定成像质量下做最优记录，算法则是在此基础上做判断。顺序错了，后面全是坑。
光源选型与打光：先让缺陷“显形”
光源选型的唯一目标是让目标特征与背景的对比度最大化，而不是单纯“照亮”。选型的起点是被测物体的表面特性。
常见表面与光源匹配速查：
| 表面类型 | 推荐光源方案 | 原理 |
|---|---|---|
| 高反光金属/玻璃 | 同轴光/偏振光 | 消除镜面反射，避免高光淹没缺陷 |
| 透明/半透明件 | 背光/红外光 | 增强边缘轮廓对比度 |
| 凹凸纹理/划痕表面 | 低角度环形光（暗场） | 利用阴影凸显立体感，光滑面呈暗场，瑕疵处散射光形成亮线 |
| 一般平面/漫反射表面 | 环形光（正面照射） | 提供均匀照明，通用性最强 |
打光角度的本质：正面照射适合平面特征（二维码、印刷），但金属反光会形成耀斑；低角度照射（暗场）专治光滑表面的划痕和裂纹，因为只有瑕疵会散射光；背光照射得到剪影，适合尺寸测量和轮廓定位。
一个典型的“救场”案例：某汽车零部件客户检测金属件划痕，先用高分辨率相机+标准环形光，算法调了两个月检测率卡在70%。诊断发现金属反光严重，划痕被高光淹没。把环形光换成同轴光+偏振光后，同一套算法检测率直接拉到98%，光源成本只增加了不到3000元。
相机选型：用精度反推分辨率
相机选型不是“像素越高越好”，而是由检测精度倒推所需分辨率。
核心公式：所需像素数 = 视野范围 / 检测精度。例如视野100mm，要求检测0.05mm的缺陷，至少需要 100/0.05 = 2000 像素，留3-5倍余量，选1000万像素（约3000×3000）相机较为稳妥。
关键参数速查：
- 快门类型：物体运动或需要精确同步时，选Global Shutter（全局快门），Rolling Shutter 在高速下会产生形变。
- 帧率：由产线节拍决定，高速产线需要配合异步触发和足够的传输带宽。
- 像素尺寸：影响灵敏度和噪声。精密测量用小像素（如1.2μm）配合远心镜头；低光环境用大像素（如4μm）提升暗场成像能力。
镜头选型：先算焦距，再看匹配
镜头选型的核心是焦距计算，而焦距由三个已知量决定：工作距离、传感器尺寸、想要的视野。
焦距公式：f = 工作距离 × 传感器尺寸 / 视野。
举例：工作距离200mm，相机传感器宽8.8mm（1/2英寸），想要100mm的视野，则 f = 200 × 8.8 / 100 = 17.6mm，选17mm或20mm镜头。
两个必须检查的匹配项：
- 靶面匹配：镜头靶面必须 ≥ 相机传感器尺寸，否则会出现暗角。
- 分辨率匹配：镜头的分辨率（lp/mm）需适配相机的像元尺寸。公式：镜头所需分辨率 = 1000 / (2 × 像元尺寸μm)。例如3.45μm像元的相机，需要镜头达到约145 lp/mm。
实战案例：电机定子磁瓦缺陷检测
这是一个综合运用铁三角的典型场景。
检测难点：定子内部是深腔结构，磁瓦是金属材质反光强烈，裂纹和崩缺形态多变。
硬件选型逻辑：
- 光源：选用环形光源，工作距离极短（10mm），垂直对准拍摄面，目的是在深腔内实现均匀布光，避免局部过曝或阴影掩盖缺陷。
- 镜头：选用鱼眼镜头，因为定子内腔需要大视场完整覆盖，普通镜头视野不够。
- 相机：选用500万彩色全局工业相机，全局快门保证运动状态下不拖影。
效果：这套组合把磁瓦的崩缺和裂纹转化为清晰的灰度差异，为后续AI算法提供了高质量输入。最终检测指标：漏检率0.03%以下，过杀率0.3%以下。
一句话总结
选型的铁律是光源先行。光源解决“能不能看到缺陷”，相机解决“拍多细”，镜头解决“拍多清楚”。先用打光测试确认成像方案，再根据精度需求反推相机分辨率，最后用焦距公式锁定镜头。成像方案定了，硬件选型才有意义。
