美國製造工程師協會（SME Society of Manufacturing Engineers）機器視覺分會和美國機器人工業協會（RIA Robotic Industries Association）的自動化視覺分會對機器視覺下的定義為：“機器視覺是通過光學的裝置和非接觸的傳感器自動地接收和處理一個真實物體的圖像，以獲得所需信息或用於控制機器人運動的裝置”。
在現代工業自動化生產中，涉及到各種各樣的檢驗、生產監視及零件識別應用，例如零配件批量加工的尺寸檢查，自動裝配的完整性檢查，電子裝配線的元件自動定位，IC上的字符識別等。通常人眼無法連續、穩定地完成這些帶有高度重複性和智能性的工作，其它物理量傳感器也難有用武之地。
由此人們開始考慮利用光電成像系統採集被控目標的圖像，而後經計算機或專用的圖像處理模塊進行數字化處理，根據圖像的像素分佈、亮度和顏色等信息，來進行尺寸、形狀、顏色等的判別。這樣，就把計算機的快速性、可重複性，與人眼視覺的高度智能化和抽象能力相結合，由此產生了機器視覺的概念。
機器視覺系統示意圖
一個成功的機器視覺系統是一個經過細緻工程處理來滿足一系列明確要求的系統。當這些要求完全確定後，這個系統就設計並建立來滿足這些精確的要求。
機器視覺的優點包括以下幾點：
1、精度高
作為一個精確的測量儀器，設計優秀的視覺系統能夠對一千個或更多部件的一個進行空間測量。因為此種測量不需要接觸，所以對脆弱部件沒有磨損和危險。
2、連續性
視覺系統可以使人們免受疲勞之苦。因為沒有人工用肉眼來識別，也就沒有了人為造成的操作失誤產生。多個系統可以設定單獨運行。
3、成本效率高
隨著計算機處理器價格的急劇下降，機器視覺系統成本效率也變得越來越高。在歐美，一個價值10000美元的視覺系統可以輕鬆取代三個人工探測者，而每個探測者每年需要20000美元的工資。而在中國，比較誇張的應用是一機視覺設備，可以代替幾百上千人進行測試測量。另外，視覺系統的操作和維持費用非常低。
4、靈活性
視覺系統能夠進行各種不同的測量。當應用變化以後，只需軟件做相應變化或者升級以適應新的需求即可。
機器視覺系統比光學或機器傳感器有更好的可適應性。它們使自動機器具有了多樣性、靈活性和可重組性。當需要改變生產過程時，對機器視覺來說“工具更換”僅僅是軟件的變換而不是更換昂貴的硬件。當生產線重組後，視覺系統往往可以重複使用。
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