經過大量的研究和實驗可以發現，對于不同的檢測對象，必須采用不同的照明方式才能突出被測對象的特征，有時可能需要采取幾種方式的組合，而最佳的照明方法和光源的選擇往往需要大量的實驗才能找到。除了要求設計人員有很強的理論知識外，還需要很高的創造性，這個看似簡單的問題實際上是非常復雜的。下面對幾種典型的光源進行簡單的介紹與說明。
前光源
前光源是指放置在待測物前方的光源，這種光照方式稱為前光式照明，如圖，前光源又可以分為高角度與低角度兩種，其區別在于光源與被測物待測表面之間的夾角大小不同。
在選用高角度照明或低角度照明時，主要考慮被測物表面待測部分的機理，下圖為對不同打印方式的字符的檢測。
采用不同打印方式的字符，其待測部分的表面機理不同，印刷式字符采用高角度照明方式效果較好，而刻字式字符采用低角度照明方式效果更佳。
前光式照明主要用于檢測反光與不平整表面，如IC芯片上的印刷式字符、電路板元器件、焊點、橡膠類制品、封蓋標記、包裝袋標記、封蓋內部及底部的臟污等。
將機器視覺檢測技術應用于汽車制造業，可以檢測輪胎和輪盤上的字符。輪胎上的數字編號凸出于輪胎側表面，且與背景顏色相同，因此很難判別。但是，采用前光源高角度照明法可以在相片上產生微妙的“凸出”效果，數字編號可清晰地浮現出來，大大有利于后期數字編號的圖像處理與識別。
在檢測輪盤上的字符時，鑒于文字是刻在涂層表面上的，采用低角度照明法，采集的圖片中原本凹陷入輪盤里的字符與背景形成了鮮明的對比，十分有利于后續圖像處理。
背光源
背光源與前光源在放置位置上剛好相反，即放置于待測物體背面，如圖所示。通過背光源照射待測物體，相對攝像機形成不透明物體的陰影或觀察透明物體的內部時，使待測物透光與不透光部分邊緣清晰，為圖像邊緣提取奠定基礎。
由于背光源能充分突出待測物體的輪廓信息，因此，它主要用于被測對象的輪廓檢測透明體的污點缺陷檢測、液晶文字檢查、小型電子元器件尺寸和外形檢測、軸承外觀和尺寸檢查、半導體引線框外觀和尺寸檢查等。上圖為采用背光源照射一個多孔齒輪所拍攝的圖片，齒輪上的圓孔與齒牙的輪廓十分清晰，這為齒輪不良品(NG)判定的后續圖像處理打下了良好基礎。
環形光源
環形光源的實物如下圖，它能為待測物體提供大面積均衡的照明。實際應用中，環形光源與CCD鏡頭同軸安放，一般與鏡頭邊緣相對齊。環形光源的優點在于可直接安裝在鏡頭上，如圖，與待測物體距離合適時，可大大減少陰影，提高對比度，可實現大面積熒光照明。但應用距離不合適時會造成環形反光現象。
環形光源在檢測高反射率材料表面的缺陷時表現極佳，非常適合電路板和球柵陣列封裝（BGA)缺陷的檢測。它廣泛應用于有紋理表面的物體檢測，如檢測IC芯片上的印副字符、印制電路板上的零件、塑料蓋上的污點和各種產品標簽等。
如下圖，用藍色環形光源照射待測BGA焊點和金屬導線，既去除了金屬導線圖案，又突出了焊點，圖像中僅焊點部分呈白色。從圖中還可清晰地看到左上方的瑕疵，為后續識別處理奠定了基礎。
下圖為采用環形光源照射電容和晶體振蕩器的拍攝圖像效果。左圖中電容上的白色印刷字符與黑色背景形成鮮明對比，字體的輪廓非常清晰：右圖中晶體振蕩器上的印刷字符也突出于金屬外殼之上。這種圖片的字符成像效果已可以滿足字符識別算法的基本要求。
點光源
點光源的實物如圖所示，它結構緊湊，能夠使光線集中照射在一個特定距離的小視場范圍內。一般將點光源安置于工件前方，采用前光源照明方式，以一定的角度從正面直接對準工件上感興趣的區域，如下圖。在點光源高亮度、均勻強光的照射下，采集的圖像對比度高，對檢測物體反射表面上的陰影、微小缺陷和凹痕十分有效，對條形碼識別和激光打印字符的檢測也特別有用。
在檢測凸輪、齒輪損傷缺陷時，可以采用平行度誤差較小的點光源照明，采集的凸輪表面缺陷圖像。點光源能均勻照射金屬表面，檢測出傷痕所在位置。檢測條形碼時，也可以選用點光源直接照射感興趣的區域，采集的條形碼圖像，該圖像為后續圖像處理提供了很好的素材。
可調光源
可調光源是可以通過電流調整器、亮度控制器或頻閃控制器來調整光源亮度或頻閃速度的一種光源。由于可調光源的調節主要由控制器實現，因此下面對這些控制器做簡單介紹。
(1)電流調整器和亮度控制器——電流調整器包括單信道與雙信道輸出的恒流控制器四信道帶觸摸屏的亮度控制器、RGB光源彩色分量調節控制器，這些給機器視覺的光源設計提供了較多的選擇機會。
(2)頻閃控制器——頻閃控制器是一種為LED光源提供頻閃電源和連續控制的直流電源的控制器，主要用于實現對最新一代大電流LED光源、大面積線組光源以及大面積表面貼片背光源的控制。頻閃控制器結合大電流LED光源可以替代氖光源。
技術支持