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针对现有的钢球表面质量视觉检测仪缺陷球漏检问题,本文提出照明系统优化方案。该方案通过建立LED漫反射穹顶光源的数学模型,分析影响钢球表面照度均匀性的因素,分别针对光源遮挡屏形状、导轨透光率,运用Lighttools光学仿真软件模拟了其对照度均匀性的影响。根据分析结果,更新检测仪原有的照明系统,将检测仪投入工业现场进行实际分拣测试。实验结果表明,改进的照明系统将设备的钢球缺陷球漏检率降低至0.02%,提升了检测精度,光源的优化设计符合理论推导和仿真预期结果。