機器視覺系統(tǒng)通過圖像采集硬件（相機、鏡頭、光源等）將被檢測目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，并傳達給專用的圖像處理系統(tǒng)。圖像處理系統(tǒng)根據(jù)像素亮度、顏色分布等信息，進行目標(biāo)特征的抽取，并進行相應(yīng)的判斷，進而根據(jù)結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備。機器視覺系統(tǒng)綜合了光學(xué)、機械、電子、計算機軟硬件方面的技術(shù)，設(shè)計圖像處理、模式識別、人工智能、光機電一體化等多個領(lǐng)域。
所謂系統(tǒng)集成（SI，System Integration），就是通過結(jié)構(gòu)化的綜合布線系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將各個分離的設(shè)備、功能和信息等集成到相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中，使資源達到充分共享，實現(xiàn)集中、高效、便利的管理。
系統(tǒng)集成應(yīng)采用功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成、軟件界面集成等多種集成技術(shù)。其實現(xiàn)的關(guān)鍵在于解決系統(tǒng)之間的互連和互操作性問題，是一個多廠商、多協(xié)議和面向各種應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的構(gòu)成需要解決各類設(shè)備、協(xié)議、系統(tǒng)平臺、應(yīng)用軟件等與子系統(tǒng)、環(huán)境、組織管理等相關(guān)的集成問題。
近年來，圖像處理和模式識別等技術(shù)的快速發(fā)展，大大地推動了機器視覺的發(fā)展。
機器視覺系統(tǒng)具有效率、高柔性、高度自動化等特點。在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，如果用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量，往往效率低且精度不高，用機器視覺檢測可以大幅度提高檢測效率和生產(chǎn)的自動化程度；同時，在一些不適合人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或工人視覺難以滿足要求的場合中，也常用機器視覺來替代人工視覺，如核電站監(jiān)控、晶圓缺陷檢測；而且，機器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)之一。正是由于機器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動處理及信息集成，因此，在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中，人們將機器視覺系統(tǒng)廣泛地用于裝配定位、產(chǎn)品質(zhì)量檢測、產(chǎn)品識別、產(chǎn)品尺寸測量等方面。