Uh das ist harter Tobak.
Einige der Links funktionieren übrigens nicht.

Zum Thema Kalibrieren (das ist einer der Links die nicht gehen):
Man kann eine Kalibrierscheibe nutzen, also ein Plättchen, welches eine fixe Größe hat. Diese wird dann über die Kamera gefahren als wenn es ein Bauteil wäre. Da die Größe bekannt ist braucht man nur die ermittelte Größe mit der realen Größe zu vergleichen und schon weiß man um wie viel Prozent die Größe abweicht. Den Rest kann man wieder errechnen.
Wenn man nun anstelle einer Kalibrierscheibe direkt die Nozzle verwendet würde das genau so gut gehen. Zudem würde man gleichzeitig einen Versatz in X und Y ermitteln können. Lediglich Theta kann man so nicht kalibrieren (zumindest nicht mit einer runden Nozzle, mit einer eckigen Nozzle würde sogar das gehen).

Zum Thema LEDs:
Ich würde es so versuchen, dass man Stränge bildet in der x LEDs in Reihe stromgesteuert betrieben werden. Jeder Strang bekommt eine eigene Stromsteuerung. Übersteuern würde ich die nicht. Zum einen gehen die dann schneller kaputt (verlieren an Leuchtkraft) und zum anderen werden die dann kaum noch heller. Wenn man z.B. eine 20mA LED mit 15mA betreibt bemerkt man fast keinen Unterschied zu 20mA. Nach oben hin wird der Unterschied immer geringer. Lieber ein paar LEDs mehr, und diese dann "normal" betrieben. Sollte dir das zu wenig Licht sein, dann könnte man auch auf Cree-LEDs ausweichen (dann wäre aber eine Schutzbrille ratsam ).
In den professionellen Maschinen sind rote LEDs eingesetzt. Keine Ahnung ob das nun ein besseres Licht für die Kamera ist, oder ob das andere Gründe hat, aber auf jeden Fall sind das rote Standard-5mm LEDs.
Wichtig ist auch dass diese aus verschiedenen Winkeln auf das Bauteil leuchten und diese separat in der Helligkeit eingestellt werden können, damit verschiedene Bauteile verschieden beleuchtet werden können.

Auf die Versuchsergebnisse mit der Kantenerkennung bin ich sehr gespannt.
Ach ja, es ist nicht nötig, das Bauteil nach einer Lagekorrektur nochmal zu scannen. Wenn ein Bauteil z.B. verdreht ist rechnet man es einfach um und fertig. Bei einem versetzten Bauteil sollte man ausrechnen ob die Nozzle möglicherweise übersteht und somit Luft ziehen kann (dann besser das Bauteil abwerfen, bevor es verloren geht). Wenn das Bauteil versetzt ist, aber die Nozzle nicht übersteht kann es auch einfach korrigiert und gesetzt werden, allerdings sollte dann die Theta-Geschwindigkeit reduziert werden, damit das Bauteil beim drehen nicht verrutscht. Alternativ kann man das Bauteil auch erst drehen, und danach scannen (dann muss halt das Bild umgerechnet werden).