本发明涉及机器视觉领域，具体地说是涉及一种发光二极管(LED)结构光源的均匀照射设计方法，而且该光源设计方法中的LED阵列并不都处于同一平面上。一种LED结构光源的均匀照射设计方法，包括单个LED的照射模型和该模型视场中任一指定点处的亮度方程和辐照度角方程；多个同色光LED的照射模型和多个同色光LED在任一指定点处的亮度叠加特性；LED结构光源的均匀性照射设计模型和一种LED环形阵列结构光源的均匀照射设计方法。而且该设计方法可进一步分解为两个子方法，以简化设计过程，降低设计难度。该光源设计方法可广泛应用于结构光源的设计过程，具有广阔的工业应用前景。