在制造產(chǎn)品的過程中，表面缺陷的產(chǎn)生往往不可避免。 不同的產(chǎn)品表面缺陷有不同的定義和類型，表面缺陷一般是產(chǎn)品表面局部物理或化學(xué)性質(zhì)不均勻的區(qū)域，如金屬表面劃痕、斑點、孔洞、紙張表面色差、壓痕、玻璃等非金屬表面夾雜、破損、污垢等。 表面缺陷不僅影響產(chǎn)品的美觀和舒適性，一般也會對其使用性能產(chǎn)生不良影響，生產(chǎn)企業(yè)非常重視產(chǎn)品的機器視覺表面缺陷檢測，以便及時發(fā)現(xiàn)，有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量，并根據(jù)檢測結(jié)果分析生產(chǎn)工藝中存在的一些問題，缺陷
人工檢測是檢測產(chǎn)品表面缺陷的傳統(tǒng)檢測方法，該方法吸引率低、準確性不高、實時性差、效率低、勞動強度大，受人工經(jīng)驗和主觀因素影響較大，但基于機器視覺的檢測方法可以很大程度上克服上述缺陷。
美國機器人工業(yè)協(xié)會( RIA )對機器視覺的定義是：“機器視覺是指通過光學(xué)裝置和非接觸式傳感器自動接收和處理實際物體圖像，以獲得所需信息和控制機器人運動的裝置”[1]。
機器視覺是一種無接觸、無損傷的自動檢測技術(shù)，是實現(xiàn)設(shè)備自動化、智能化和精密控制的有效手段，具有安全可靠、光譜響應(yīng)范圍寬、惡劣環(huán)境下長時間工作和生產(chǎn)效率高等突出優(yōu)點。 機器視覺檢測系統(tǒng)通過合適的光源和圖像傳感器( CCD攝像機)獲取產(chǎn)品表面圖像，采用相應(yīng)的圖像處理算法提取圖像特征信息，然后基于特征信息進行表面缺陷定位、識別、分級等判別和統(tǒng)計、存儲、查詢等操作；
視覺表面缺陷檢測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)主要包括圖像獲取模塊、圖像處理模塊、圖像分析模塊、數(shù)據(jù)管理和人機界面模塊。
圖像獲取模塊由CCD攝像機、光學(xué)鏡頭、光源及其夾持裝置等組成，具有完成產(chǎn)品表面圖像獲取的功能。 在光源的照明下，通過光學(xué)透鏡將產(chǎn)品的表面成像在照相機的傳感器上，將光信號先轉(zhuǎn)換成電信號，再轉(zhuǎn)換成計算機可處理的數(shù)字信號。 目前，工業(yè)照相機主要基于CCD或CMOS (互補金屬氧化物半導(dǎo)體)芯片的照相機。 CCD是目前機器視覺中最常用的圖像傳感器。
光源直接影響圖像的質(zhì)量，起到克服環(huán)境光的干擾，保證圖像的穩(wěn)定性，獲得盡可能高對比度的圖像的作用。 目前常用的光源是鹵素?zé)簟晒鉄艉桶l(fā)光二次管( LED )。 LED光源以體積小、功耗低、響應(yīng)速度快、發(fā)光單色性好、可靠性高、光照均勻穩(wěn)定、易集成等優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。由光源構(gòu)成的照明系統(tǒng)按其照射方法可分為明場照明和暗場照明、結(jié)構(gòu)光照明和閃光燈照明。 明視場和暗視場主要描述攝像機與光源的位置關(guān)系，明視場照明是指攝像機直接接收光源目標處的反射光，一般分布在攝像機與光源不同的一側(cè)，這種方式安裝方便； 暗場照明的優(yōu)點是攝像頭間接接收來自光源的散射光，一般攝像頭分布在與光源相同的一側(cè)，可以獲得高對比度的圖像。 紋理光照明是將光柵和線光源等投影到被測量物上，根據(jù)它們產(chǎn)生的變形來解調(diào)被測量物的三維信息。 閃光燈照明是用高頻光脈沖照射物體，拍攝相機時要求與光源同步。
