在工业生产中，机器视觉检测已经成为保障产品质量、提升生产效率的关键技术。尤其在外观缺陷检测中，光源的选择与布置直接决定了检测的效果与精度。理想的光照条件是机器视觉中突出特定结构、物体特征和缺陷的关键，明场检测和暗场检测是两种常见的光学检测方式。

一、什么是明场检测？

明场检测是工业机器视觉中最常用的照明方式之一。其基本原理是采用直接照明的方式，使光线从近乎垂直的方向照射到样品表面，如果表面平整、无缺陷，光线会直接反射回镜头，被相机接收，检测系统通过反射强度差异识别图案或缺陷。这种检测方式适用于大多数表面平整、反光均匀的物体。

明场检测的主要特点：

• 光线直接照射检测区域
• 摄像头接收正反射光
• 适用于表面平整、无明显纹理的物体
• 能够清晰显示表面划痕、凹陷等缺陷

二、什么是暗场检测？

暗场检测采用间接照明方式，使光线以极小角度或侧向照射被测物体。只有当表面存在不规则性时，光线才会发生散射并被摄像头捕获，从而在暗背景上形成亮缺陷图像。利用低角度打光的方式也是实现暗场检测的常用手段。

暗场检测的主要特点：

• 光线以低角度或侧向照射
• 摄像头接收散射光而非正反射光
• 适用于检测微小划痕、表面纹理和隆起缺陷
• 能够突出显示表面微小不规则性

三、明场与暗场检测的比较与选择

选择适当的检测方式对于工业视觉检测的成功至关重要。以下是两种技术的比较：

• 缺陷显示方式：明场检测中缺陷通常显示为暗色，而暗场检测中缺陷显示为亮色
• 灵敏度：暗场检测对表面微小不规则性更加敏感
• 应用场景：明场适用于大多数常规检测，而暗场专用于特定表面缺陷检测

明场和暗场检测并非对立，而是互补关系。一般地，单一的照明方式是难以应对缺陷复杂多样的表面。选择何种照明方式取决于被测物体的特性和需要检测的缺陷类型，合理选择或组合两种方式，配合 AI 深度学习算法，将大幅提升检测的准确率和鲁棒性，为制造企业带来更高的良率和竞争优势。例如，暗场照明有助于汽车零部件表面毛刺检测、金属表面划痕、凹坑检测等，明场照明有助于水渍可见、表面脏污可见。

结语

明场和暗场检测作为工业机器视觉中两种基础而重要的技术，各自有着独特的优势和应用场景。了解它们的原理和特点，有助于选择最适合特定检测需求的解决方案，从而提高产品质量控制的效率和准确性。随着工业4.0的推进，这些检测技术将继续发展，为智能制造提供更加可靠的质量保障。