机器视觉系统是指用计算机来实现人的视觉功能，也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别。按现在的理解，人类视觉系统的感受部分是视网膜，它是一个三维 采样系统。三维物体的可见部分投影到网膜上，人们按照投影到视网膜上的二维的像来 对该物体进行三维理解。所谓三维理解是指对被观察对象的形状、尺寸、离开观察点的 距离、质地和运动特征（方向和速度）等的理解。与一般意义上的图像处理系统如多媒体系统相比，机器视觉强调的是精度和速度，以及工业现场环境下的可靠性。
从原理上分主要由三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。
从硬件上分主要由六部分组成：摄像机、CCD、采集卡、照明、电脑、外围运动控制部分。
一个完整的机器视觉系统的主要工作过程如下： 1、工件定位检测器探测到物体已经运动至接近摄像系统的视野中心，向图像获取部分发送触发脉冲。 2、图像获取部分按照事先设定的程序和延时，分别向摄像机和照明系统发出启动脉冲。 3、摄像机停止目前的扫描，重新开始新的一帧扫描，或者摄像机在启动脉冲来到之前处于等待状态，启动脉冲到来后启动一帧扫描。 4、摄像机开始新的一帧扫描之前打开曝光机构，曝光时间可以事先设定。 5、另一个启动脉冲打开灯光照明，灯光的开启时间应该与摄像机的曝光时间匹配。 6、摄像机曝光后，正式开始一帧图像的扫描和输出。 7、图像获取部分接收模拟视频信号通过A/D将其数字化，或者是直接接收摄像机数字化后的数字视频数据。 8、图像获取部分将数字图像存放在处理器或计算机的内存中。 9、处理器对图像进行处理、分析、识别，获得测量结果或逻辑控制值。 10、处理结果控制流水线的动作、进行定位、纠正运动的误差等。
1、具有较宽的光谱响应范围，例如使用人眼看不见的红外测量，扩展了人眼的视觉范围。 2、非接触测量，对于观测者与被观测者都不会产生任何损伤，从而提高系统的可靠性。 3、长时间稳定工作，人类难以长时间对同一对象进行观察，而机器视觉则可以长时间地作测量、分析和识别任务。
在现代化的大生产之中，视觉检测往往是不可缺少的环节。比如，汽车零件的外观，药品包装的正误，IC字符印刷的质量，电路板焊接的好坏，等等，都需要众多的检测工人，通过肉眼或结合显微镜进行观测检验。大量的检测人工不仅影响工厂效率，而且带来不可靠的因素，直接影响产品质量与成本。另外，许多检测的工序不仅仅要求外观的检测，同时需要准确获取检测数据，比如零件的宽度，圆孔的直径，以及基准点的坐标等等，这些工作则是很难靠人眼快速完成，因此可以使用机器视觉体统来进行。以下具体的列举了一些典型的应用事例。
形状，表面缺陷检查(surface Inspection)
1 IC印刷电路板的检查
2 IC检查
3 电视显象管的缺陷检查
4 螺钉形状的检查
5 自动检反
6 钢铁，不锈钢的缺陷检查
7 发动机内壁的损伤检查
8 纸，玻璃等平片状物体的检查
9 其他，发光二极管检查
10 精密测量
11 电子零部件
12 焊锡检查
非破坏性检验(Non-Destructive Inspection)
1 Ⅹ线·焊接部Ⅹ线照片
2 超声波侦探伤
3 AE
4 通过电流的检查
5 CT技术
构造物的CT非破坏性检验
激光核合成CT
树木的年轮
热线CT
6 其他RI，红外线激光的利用
7 连接部检查
工业机器人的视觉(组装等)(Industrial Vision)
1 机器人视觉
2 位移，畸变测量
3 距离测量
4 焊接机器人
5 物体的认识
6 Industrial Visual System
7 零部件组装
目前在国内，这个行业的发展仍处于“婴儿”成长期。 以现在中国大陆的发展速度，不出几年就能够追上亚洲其他国家及地区的水平，如：中国台湾、新加坡，甚至是日本。国内现在在应用机器视觉系统的企业是非常的多，这些公司都是从国外或是中国台湾引进成套的设备中带有机器视觉系统，由于这些设备的引进，随之也就带动了国内机器视觉系统的发展，加上现在很多的国外境内企业开始了本地化的采购计划，所以国内目前从事机器视觉系统集成的公司开始也开始慢慢的活跃起来，相信在未来的几年内，机器视觉将成为国内一个热门的行业。
