光源老化与照度衰减

发光二极管光源的亮度衰减曲线有一个共同特征：初期下降快，之后趋于平缓。头几百小时可能出现百分之几的下降，之后进入一个缓慢得多的长期阶段。这意味着新装系统在最初几个月里，成像条件是变化最快的——如果这段时间里判据调得很紧，后面很可能会因为继续变化而失效；如果按长期稳定后的状态来设，则可能一开始就偏松。理解这个曲线，才能解释为什么有些系统「刚装好时很好，用了两个月开始出问题」。

衰减的三种表现

• 整体变暗。 最直观的一种，表现为图像整体灰度下降、对比度降低。在阈值分割类的算法里，这会直接改变分割结果——原本能分开的缺陷与背景，可能就分不开了。
• 光谱漂移。 白色光源在衰减过程中色温会变化，从偏冷慢慢偏暖或者反过来；彩色光源的各色通道衰减速度不一致，红绿蓝的比例会变。黑白相机对此不敏感，彩色检测则会看到颜色整体偏移，色差判据随之失准。
• 阵列内不均。 一排灯珠里靠近电源或散热条件较差的几颗衰减更快，导致视场内的照度分布不再均匀。这种变化最隐蔽，因为中心区域的亮度可能看不出明显变化，但视场边缘已经暗了一截，而边缘往往是缺陷高发的地方。

工程上怎么处理

第一条是留余量。既然亮度一定会下降，那么在方案设计时就不应该把光源用到满负荷——既是为了延长寿命，也是为了给后续的补偿留出空间。可以通过调整驱动器电流来补偿一部分衰减，但前提是初始工作点没有贴着上限，否则衰减之后根本无处可补。这个余量应当在方案里写明，而不是靠现场调试时随手决定。

第二条是监测。光源的变化可以通过参考样品和均匀白板这两样东西发现，具体做法在 日常点检 里已经说过。这里要强调的是监测的频率：由于初期衰减最快，新系统上线后的头几个月应当监测得密一些，之后可以放宽。很多现场把所有系统的点检频率设成一样，恰好把最需要密的阶段放过了。

备件这一件小事

光源作为耗材，理应有备件，但备件的存放方式常常出问题。合理的做法是：备件与在用光源同期采购、同批次，用防潮避光的方式保存，并记录采购日期。之所以强调同期同批，是因为光源本身在存放中也会缓慢老化，而且如果产线用的是几年前的批次，现在买到的同型号很可能已经是新工艺，特性未必一致。如果确实只能买到新批次，那么在更换前应当先在实验条件下与在用光源做一次成像比对，确认差异可接受。

温度对衰减的影响

同一批光源装在不同的工位上，寿命可能差出很多，原因通常落在温度上。发光二极管的输出随结温升高而下降，而散热条件取决于灯具的安装方式：贴着金属支架、周围有气流的位置明显好于悬在封闭罩里、周围被线缆和杂物堵死的位置。这意味着同一款灯在车间不同地方的衰减速度并不一致，维护周期也就不能一刀切。一个成本很低、收益很直接的改善是把灯具后面的空间留出来散热，并避免把驱动器和灯装进同一个封闭腔体——两者的热叠在一起，衰减会明显加快。