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性質不均勻的區(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)品質量，并根據(jù)檢測結果分析生產(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，是實現(xiàn)設備自動化、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)的基本結構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，將光信號先轉換成電信號，再轉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燈、熒光燈和發(fā)光二次管( LED )。 LED光源以體積小、功耗低、響應速度快、發(fā)光單色性好、可靠性高、光照均勻穩(wěn)定、易集成等優(yōu)點得到廣泛應用。由光源構成的照明系統(tǒng)按其照射方法可分為明場照明和暗場照明、結構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，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，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。
