原理

• 基于光的反射、折射和散射：不同物体对光的反射、折射和散射特性不同。例如，表面光滑的物体和表面粗糙的物体反射光的方式不同，通过分析反射光的强度、角度、分布等信息，可以获取物体表面的粗糙度、平整度等参数。
• 基于光的吸收和透射：物质对不同波长的光有不同的吸收和透射特性。根据朗伯 - 比尔定律，在一定条件下，物质对光的吸收程度与物质的浓度成正比。利用这一原理，可以通过测量光透过物体后的强度变化来分析物体的成分、浓度等信息。
• 基于光的干涉和衍射：光的干涉和衍射现象可以用于测量物体的微小尺寸、形状和表面轮廓等。当光通过狭缝或障碍物时，会发生衍射现象，通过分析衍射图样可以得到物体的相关信息。干涉技术则是利用两束或多束光相互干涉产生的干涉条纹来进行测量，如迈克尔逊干涉仪可用于高精度的长度测量。

常用技术

• 机器视觉技术：通过光学镜头、相机等设备获取物体的图像，然后利用计算机图像处理算法对图像进行分析和处理，提取物体的特征信息，如形状、尺寸、位置、颜色等，以实现对物体的检测、识别和分类。
• 激光检测技术：利用激光的高方向性、高能量密度等特性，对物体进行扫描、测距、探伤等检测。如激光三角测距法，通过测量激光束在物体表面的反射点与接收器之间的角度和距离，计算出物体表面的三维坐标信息，可用于物体轮廓测量和变形检测等。
• 光谱分析技术：对物体发射、吸收或散射的光进行光谱分析，获取物体的光谱特征，从而判断物体的成分、结构和状态。常见的光谱分析方法有红外光谱、紫外可见光谱、拉曼光谱等。

应用领域

• 工业制造：用于产品外观检测，如检测零件表面的划痕、裂纹、孔洞等缺陷；还可进行尺寸测量，对生产的零部件进行高精度的尺寸检测，确保产品符合质量标准。
• 生物医学：在医学成像方面，如 X 射线成像、光学相干断层扫描（OCT）等，帮助医生观察人体内部的组织和器官，辅助疾病诊断；也可用于生物细胞的检测和分析，如细胞形态观察、细胞计数等。
• 食品安全：检测食品中的异物，如利用机器视觉检测食品中的毛发、塑料片等杂质；还能对食品的品质进行评估，如通过光谱分析检测水果的糖度、蔬菜的农药残留等。

优势

• 非接触式检测：不会对被检测物体造成损伤，适用于各种易损、易碎或不允许接触的物体检测。
• 高精度和高速度：能够实现微米甚至纳米级的测量精度，同时可以快速获取大量的检测数据，提高检测效率。
• 多参数检测：可以同时获取物体的多种信息，如形状、尺寸、颜色、成分等，为全面评估物体的质量和状态提供丰富的数据支持。