在制造产品的过程中，表面缺陷的产生往往不可避免。 不同的产品表面缺陷有不同的定义和类型，表面缺陷一般是产品表面局部物理或化学性质不均匀的区域，如金属表面划痕、斑点、孔洞、纸张表面色差、压痕、玻璃等非金属表面夹杂、破损、污垢等。 表面缺陷不仅影响产品的美观和舒适性，一般也会对其使用性能产生不良影响，生产企业非常重视产品的机器视觉表面缺陷检测，以便及时发现，有效地控制产品质量，并根据检测结果分析生产工艺中存在的一些问题，缺陷

　　人工检测是检测产品表面缺陷的传统检测方法，该方法吸引率低、准确性不高、实时性差、效率低、劳动强度大，受人工经验和主观因素影响较大，但基于机器视觉的检测方法可以很大程度上克服上述缺陷。

　　美国机器人工业协会( RIA )对机器视觉的定义是：“机器视觉是指通过光学装置和非接触式传感器自动接收和处理实际物体图像，以获得所需信息和控制机器人运动的装置”[1]。

　　机器视觉是一种无接触、无损伤的自动检测技术，是实现设备自动化、智能化和精密控制的有效手段，具有安全可靠、光谱响应范围宽、恶劣环境下长时间工作和生产效率高等突出优点。 机器视觉检测系统通过合适的光源和图像传感器( CCD摄像机)获取产品表面图像，采用相应的图像处理算法提取图像特征信息，然后基于特征信息进行表面缺陷定位、识别、分级等判别和统计、存储、查询等操作；

　　视觉表面缺陷检测系统的基本结构主要包括图像获取模块、图像处理模块、图像分析模块、数据管理和人机界面模块。

　　图像获取模块由CCD摄像机、光学镜头、光源及其夹持装置等组成，具有完成产品表面图像获取的功能。 在光源的照明下，通过光学透镜将产品的表面成像在照相机的传感器上，将光信号先转换成电信号，再转换成计算机可处理的数字信号。 目前，工业照相机主要基于CCD或CMOS (互补金属氧化物半导体)芯片的照相机。 CCD是目前机器视觉中最常用的图像传感器。

　　光源直接影响图像的质量，起到克服环境光的干扰，保证图像的稳定性，获得尽可能高对比度的图像的作用。 目前常用的光源是卤素灯、荧光灯和发光二次管( LED )。 LED光源以体积小、功耗低、响应速度快、发光单色性好、可靠性高、光照均匀稳定、易集成等优点得到广泛应用。由光源构成的照明系统按其照射方法可分为明场照明和暗场照明、结构光照明和闪光灯照明。 明视场和暗视场主要描述摄像机与光源的位置关系，明视场照明是指摄像机直接接收光源目标处的反射光，一般分布在摄像机与光源不同的一侧，这种方式安装方便； 暗场照明的优点是摄像头间接接收来自光源的散射光，一般摄像头分布在与光源相同的一侧，可以获得高对比度的图像。 纹理光照明是将光栅和线光源等投影到被测量物上，根据它们产生的变形来解调被测量物的三维信息。 闪光灯照明是用高频光脉冲照射物体，拍摄相机时要求与光源同步。