机器视觉成像系统主要由相机(CCD/CMOS)、镜头和光源组成，是视觉检测的基础，成像系统的设计目的就是获取合格的原始图像，并且一个好的成像系统要保证系统运行期间图像质量的稳定，稳定的图像抓取是视觉检测稳定性的基本保证。
工业相机对成像稳定性的影响
对视觉系统设计者来说，工业相机的选择主要考虑其传感器类型、分辨率和帧率，其中传感器分CCD与CMOS两种，CMOS图像传感器集成度高，各元件、电路之间距离很近，干扰比较严重，成像噪声高，CCD传感器相机相对于CMOS相机具有灵敏度高、噪声低和响应速度快的特点，在稳定性方面，CCD相机的抗冲击与震动性也较强，一般来说，CCD传感器相机在成像质量上和稳定性方面要优于CCD相机。
影响相机成像质量的另一重要因素就是相机的镜头，镜头除了需要根据具体工作状况选择合适的焦距、景深和光圈等参数外，一个影响系统检测精度的重要因素就是图像的几何畸变误差，它是光学透镜固有的透视失真，受到制作工艺的影响，无法消除，只能弥补，虽然现在许多工业相机通过各种方法弥补镜头畸变产生的误差，但在高精度的检测领域，几何畸变仍然会对检测精度产生影响。
光源对成像稳定性的影响
光源具有放大图像的特征与缺陷、削弱混乱及背景的作用，直接影响输入数据的质量，由于没有通用的照明设备，光源的设计一直是机器视觉系统的难点，通常不仅需要针对每个特定的应用实例来选择光源类型，还要根据具体环境对光源安装、光源的照射方式进行斟酌，以达到最佳效果。不同类型的光源稳定性存在差异，常见的可见光光源有LED光源、卤素灯、日光灯和钠光灯等，可见光最大的缺点是不能持续稳定的输出光能，如日光灯，在使用的第一个100小时内，光能会下降15%左右，随着使用时间的增加，光能输出持续下降。除可见光外，在高检测任务的场景下，也常采用X射线和超声波等不可见光作为光源，可以持续稳定的输出光能，但不利于检测系统的操作，且价格昂贵。光源的不均匀性也会对图像质量产生影响，不同方向的发光强度存在差别也会引起噪声。可见光中LED光源的稳定性和寿命相对于卤素灯、日光灯等要好，响应时间短，可自由选择颜色，运行成本也低，得到了广泛的应用。光源的照射方式可分为背向照明、前向照明、结构光照明和频闪照明，其设计要点是以突出图像特征为准则。
