在一家精密元件生产车间里，李工正皱着眉头盯着检测线上的屏幕，划痕检测的漏检率又上升了，而新到的技术员小王则拿着同批样品在另一台设备前兴奋地说：“李工，这边的暗场成像把所有问题都揪出来了！”
工厂的质检车间里，工业相机默默记录着每一件产品的“颜值”。明场与暗场的对决在这里上演，就像白天与黑夜交替，各自擅长捕捉不同的细节。
工业相机明场与暗场对比早已成为机器视觉领域的老话题，但很多人仍困惑于何时用哪种技术，不同的缺陷在不同的光线下才会原形毕露。
想象一下阳光下看报纸的感觉，光线均匀洒在纸面上，这就是明场成像的基本原理。在机器视觉领域，明场照明通过光源直接照射样本，使其反射光进入成像设备-2。
这种技术能提供全视野均匀亮度，适用于不同倍率下的样品观察需求。入射角度通常在45-90度范围内，分为全明场漫射光与部分明场直射光两种技术分支-2。
从应用角度看，明场照明很适合检测表面特征明显、对比度较高的物体。比如说，光滑且反射率高的表面会显得更亮，而粗糙或吸收率高的表面则相对较暗-9。这就使得它成为检测整体外观、尺寸和颜色的绝佳选择。
暗场成像就像用手电筒斜着照射墙面，只有墙上的凹凸处才会被照亮。这种技术通过倾斜光线照射物体，仅允许散射或反射光进入相机，直接反射光则被巧妙排除-9。
在暗场成像中，图像背景通常呈黑暗状态，而物体的边缘或细微结构则被高亮显示。这种强烈的对比效果，让微小缺陷无处遁形。
尤其是在检测微小缺陷方面，如裂纹、颗粒和划痕等，暗场成像能够提供清晰的检测结果-9。对于透明或半透明材料，如玻璃和薄膜，暗场成像也能展现其内部或表面的细微变化。
工业相机明场与暗场对比不仅体现在工作原理上，更显现在应用场景中。二者分别像是一对性格迥异的孪生兄弟，各有专长，互不可替代。
明场成像适用于整体外观检测、尺寸测量和颜色分析。它的优点在于成像方式简单，适合对比度明显的目标物检测。但缺点是对于细微结构或透明材料的成像效果不佳-9。
相比之下，暗场成像更适合微小缺陷检测、边缘检测以及透明或半透明材料的检测-9。它能有效突出表面微小结构或缺陷，在低对比度环境中增强图像细节。
在半导体制造这个对缺陷“零容忍”的行业里，明场和暗场技术分工明确。根据应用技术的不同，前道缺陷检测主要分为电子束检测和光学检测，后者又分为明场系统和暗场系统-10。
无图形晶圆的缺陷检测通常使用暗场系统，而有图形晶圆的缺陷检测则多用明场系统或二者结合-10。2021年，按销售额计，前道量检测设备在全球半导体制程设备市场中占比11%，缺陷检测在前道量检测市场占比高达55%-10。
工业相机明场与暗场对比实际上是一场“缺陷检测的攻防战”。在实际生产中，许多企业已经采用多模式成像技术，即通过组合不同成像方法，实现更可靠的检测-6。
选择明场还是暗场？这个问题没有标准答案，完全取决于你的具体需求。关键在于理解被检测物体的特性和缺陷类型。
比如说，如果检测对象主要是表面颜色、印刷质量或整体形状，明场成像可能是更合适的选择。但如果需要检测微小划痕、裂纹或透明材料内部缺陷，暗场成像则更胜一筹-9。
在一些高端检测系统中，工程师们开始将明场与暗场技术结合起来使用。例如，通过布置多个传感器，实现多通道角度分辨成像，利用不同的通道检测不同特征的缺陷-6。
回到文章开头的车间里，李工最终在关键工位采用了明场与暗场双系统配置。面对平整的金属表面使用明场检查整体质量，而在边角转折处则切换至暗场模式捕捉微小瑕疵。
技术的选择总是伴随着妥协与平衡，检测效率与准确性之间的博弈从未停止。在光学显微视觉测量系统中，光与影的对话将持续指导我们找到最适合的缺陷检测方案-1。
随着成像硬件从自然光源到激光再到纳米光源的演进-1，明场与暗场的界限或许会变得模糊，但它们在工业检测中各自独特的价值，将如明暗对比般鲜明地继续存在。
回答：针对电路板微小划痕检测，我强烈建议你优先考虑暗场成像技术。让我细细道来为什么：
电路板上的微小划痕通常属于表面微观缺陷，这些划痕的特征是深度浅、宽度窄、与背景对比度低。在明场照明下，光线直接从表面反射进入相机，平滑表面和微小划痕的反射差异很小，因此难以形成足够对比度-9。
而暗场照明的精髓在于使用低角度光线照射，这些光线“掠过”电路板表面。当遇到微小划痕时，光线会发生散射，部分散射光会进入相机，使划痕在暗背景上呈现亮线-9。
这种成像原理就像是用手电筒斜着照射一面墙，只有墙面的凹凸处才会被明显照亮。对于电路板检测，暗场技术能够将微小划痕“点亮”，大幅提高检测可靠性。
不过，暗场成像并非万能。如果你的电路板检测还包括焊点完整性、元件位置和印刷质量等宏观特征，可能需要结合明场成像或采用多模式系统-6。
在实际应用中，你可以尝试调整暗场照明的角度和强度，找到最适合你们电路板材质和划痕特征的参数。很多高端检测系统已经能够实现明暗场快速切换或多通道同步成像，在同一个扫描点获得不同特征的图像-6。
所以，针对你的微小划痕漏检问题，转向暗场成像技术是个明智选择，当然最好能先做小范围测试，验证效果后再全面应用。
回答：对于玻璃制品检测，你遇到了一个经典难题——透明材料的缺陷检测。我来详细分析一下：
对于玻璃表面微小瑕疵，如划痕、磨损或污渍，暗场成像通常更有效。暗场照明通过低角度光线照射，仅捕捉表面缺陷的散射光，使这些瑕疵在暗背景下清晰可见-9。特别是对于浅划痕，暗场成像的灵敏度远高于明场。
对于玻璃内部气泡、杂质或应力分布，情况就复杂了。透射式明场成像可能更有优势，因为它可以捕捉穿过玻璃的光线变化。但暗场成像也能通过捕捉内部缺陷的散射光来检测某些类型的内部问题-9。
最理想的情况是结合使用两种技术，这称为多模式成像。实际上，许多先进的玻璃检测系统正是这样做的-6。
这种结合可以通过多种方式实现：一是使用双相机系统，一个配置明场照明，另一个配置暗场照明，同步获取两幅图像；二是采用可切换照明系统，在同一相机下快速切换明场和暗场光源；三是利用多角度照明与传感器阵列，同时从多个角度获取不同特征的图像数据-6。
例如，在检测汽车玻璃时，可以先使用明场成像检查整体透光性和大型缺陷，再用暗场成像检查表面微划痕。一些高端系统甚至能同时获取明场和暗场图像，通过图像融合技术获得更全面的信息-6。
对于你们公司的情况，我建议考虑投资可切换或多模式成像系统，因为玻璃检测往往需要多角度、多方式的检查才能全面评估质量。可以先从简单的双照明可切换系统开始，根据实际效果逐步升级。
回答：这个问题问得很好，确实是很多初学者容易混淆的概念。我来帮你理清这些术语之间的关系：
同轴照明是明场照明的一种特殊形式，它的特点是光源与相机光轴在同一直线上。光线通过半透半反镜与相机共享同一光路，垂直照射到被测物体上-4。这种照明的优点是能够消除阴影，特别适合检测平坦表面的划痕和凹陷，因为任何不平坦都会使光线偏出相机视野，形成暗区。
低角度照明则是暗场照明的典型特征，指光线以极小角度（通常5-30度）照射物体-4。就像日出时的阳光几乎平行于地面，只能照亮地面的凸起部分。这种照明能突显表面的微小高度变化，如划痕、纹理或颗粒。
所以，同轴照明属于明场范畴，而低角度照明是暗场的核心特征之一。但它们并不是严格的对应关系，明场也可以使用其他角度的照明，暗场也不仅限于低角度（尽管低角度最常见）。
在实际工业检测中如何选择？这取决于你的检测目标：
选择同轴照明（明场） 的场景包括：平坦金属表面的划痕检测、印刷电路板的焊点检查、光滑塑料表面的污渍检测等。当需要检测平坦表面上的微小凹凸时，同轴照明特别有效-4。
选择低角度照明（暗场） 的场景包括：金属表面的微小划痕、玻璃或透明薄膜的缺陷检测、物体边缘或轮廓的强调等。当需要突出表面纹理或微小高度变化时，低角度照明是更好的选择-4。
对于复杂的检测任务，许多现代系统采用多角度照明或多模式成像，通过不同照明方式获取同一物体的多幅图像，然后综合分析-6。
建议你从简单的实验开始，用不同照明方式观察同一物体，对比成像效果。实际经验往往比理论更有说服力。随着经验积累，你会逐渐形成对不同检测任务选择合适照明方式的直觉。
