理想光学系统
理想光学系统是能产生清晰的、与物完全相似的像的成像系统。光束中各条光线或其延长线均交于同一点的光束称为同心光束。入射的同心光束经理想光学系统后，出射光束必定也是同心光束。入射和出射同心光束的交点分别称为物点和像点。
理想光学系统具有下述性质：①交于物点的所有光线经光学系统后，出射光线均交于像点。反之亦然。这一对物像可互换的点称为共轭点。②物方的每条直线对应像方的一条直线称共轭线；相对应的面称共轭面。③任何垂直于光轴的平面，其共轭面仍与光轴垂直。④对垂直于光轴的一对共轭平面，横向放大率为常量。研究理想光学系统上述物像两方一一对应关系的理论称为高斯光学。首先由德国科学家C.高斯在1841年的著作中阐明。实际上不存在真正的理想光学系统。共轴球面系统在近轴条件下可近似满足理想光学系统的要求。
在机器视觉系统中，光源的作用：
1、突出测量特征，简化图像处理算法。
2、克服环境光的干扰，提高图像信噪比。
3、提高视觉系统的***、测量、识别精度，以及系统的运行速度。
4、降低系统设计的复杂度。
在机器视觉系统中，较为常见的视觉光源一般有高频荧光灯、光纤卤素灯、氙气灯、LED光源。而LED光源则为常用，且在机器视觉光源领域占据主导地位，成为机器视觉系统集成的光源。具有特点：
1、发光，耗电量小，使用寿命长，工作温度低。
2、新火种照明的LED光源安全可靠性强。
3、反应速度快，单元体积小，绿色环保。
光学系统要求成像质量好、体积小、重量轻、结构简单，促进了光学设计和加工领域的一系列大规模技术革命和创新活动，数控单点金刚石车削、光学玻璃透镜模压成型、光学塑料成型等高精密加工技术蓬勃发展，广泛用于有色金属、锗、塑料、红外光学晶体、铍铜、锗基硫族化合物玻璃等各类光学材料以及球面、非球面光学零件加工。光学系统在空间探索、、航空航天、仪器与装备等领域作为关键的功能器件，是许多技术创新和应用的前沿阵地，相应带动了新材料、新技术、新工艺、新装备的创新发展。
直到18世纪中叶，人们用冕牌玻璃做凸透镜，火石玻璃做凹透镜，组合成能会聚光的同时又能消除色差的复合透镜，用它来做物镜，才结束了折射望远镜长镜筒的时代，成像质量也大大增加。总体来说，无论是长镜筒的望远镜，还是后来经过改善的冕牌玻璃凸透镜加火石玻璃凹透镜的望远镜，他们虽然结构有所不同，但是其自身的原理是不变的，他们都利用光的折射原理进行工作。
