在机器视觉系统中,算法与采集图像的质量决定了系统对图片的处理速度和处理质量。图片质量很大程度上是由目标周围的照明环境和目标物体表面材质、物体摆放位置所决定的。良好的光照环境能够有效突出物体的识别目标,从而得到计算机能够分析处理的高质量图片,因此照明系统设计的好坏直接关系到相机是否能采集到高质量的图像,良好的光源及配套的照明方案是机器视觉系统能高效运行的保证。本文以机器视觉照明系统为对象,首先,对照明系统主要技术进行了研究。研究内容包括光源的参数与选择,光源的位置布局,LED光源形状的选用,光源强度、均匀性、光谱特性对图像的影响,光学辅助器件的运用。其次,建立了光源照射模型。通过对LED灯珠、LED光源整体的光通量、被测面照度的计算,确定了被测目标的图像分析、设计需求和照明原则,同时通过Tracepro软件模拟设计,对相同光源照明的光强叠加及其均匀性进行了分析,得出光源合理布局能够增加光强及其照明均匀性的结论,对机器视觉照明系统设计研究提供了参考。再次,对机器视觉在线检测系统照明实验装置总体方案进行了设计,选择合适的图像硬件结构,进行软件设计,实现实验系统的各项功能,保证系统的良好运行。最后,对光源布局方式及光源特性对图像的影响进行了大量试验,经实验验证,本文设计的测试系统可实现准确、连续、实时的采集图像,能够提供全方位、多角度的光源布局,能够对生产线检测环境进行模拟。