Afin d'améliorer la qualité d'image des systèmes de mesure par vision machine, cet article étudie l'optimisation de la disposition des sources lumineuses dans un système d'éclairage combiné de champ clair et champ sombre. Tout d'abord, en se basant sur la caractéristique de rayonnement de Lambert et le principe de superposition linéaire, un modèle de distribution de l'illumination du système d'éclairage combiné clair-sombre est établi pour la première fois, avec une fonction objectif d'optimisation à double indicateur comprenant le coefficient de variation et le rapport valeur minimale/ maximale. Ensuite, un algorithme amélioré de recuit simulé combiné à un essaim de particules est utilisé pour résoudre les paramètres d'agencement optimaux. Une plateforme expérimentale est construite et la distribution de l'illumination sur la zone cible est mesurée en fonction des résultats d'optimisation. Puis, pour évaluer l'efficacité de la mise en œuvre de l'optimisation, des images des pièces dans la zone cible sont collectées, leur uniformité d'éclairement calculée et comparée aux résultats expérimentaux. L'uniformité optimale mesurée est de 0,9219, avec une erreur relative de 2,59 % par rapport aux résultats optimisés par l'algorithme AE-SAPSO, et une erreur relative maximale de 3,42 % entre l'uniformité d'éclairement de la surface des pièces mesurée et les résultats expérimentaux. Enfin, l'optimisation est analysée sous les angles du seuillage binaire et de l'uniformité pour différents défauts sous trois modes d'éclairage. Les résultats montrent que la méthode proposée d'optimisation de la disposition des sources lumineuses améliore efficacement l'uniformité d'éclairage de la zone cible.