一种基于组合光源装置的图像检测系统，包括：移动装置，用于移动传输待检测物体；脉冲分频装置，用于以第一频率发送分频脉冲信号；倍频信号触发器，接收分频脉冲信号并以第二频率分别发送倍频脉冲信号和成像信号；光源控制器，接收倍频脉冲信号并以第二频率发送转换信号；组合光源装置，接收转换信号并将若干组不同的组合光线进行一次交替切换，组合光线产生于同一容腔内；成像装置，接收成像信号并对待检测物体进行图像采集。通过分时频闪功能，在不增加工位和相同的检测时间内，实现多次检测的效果。组合光线产生于同一容腔内，能够有效减少占用的空间面积且每个光源组件具有较佳的照射位置，减少外部光线干扰及光线外漏的问题，提升检测效果。