マシンビジョンの典型的な用途としては、各種製品（ICチップ、自動車、食品、医薬品など）の検査がある。工場のラインで人間の検査者が眼で見て製品を検査する代わりに、デジタルカメラ、スマートカメラ、画像処理ソフトウェアなどで構成されるマシンビジョンシステムが同様の検査を行う。マシンビジョンシステムは半導体部品工場で広く利用されている。マシンビジョン無しではCPUの生産量は激減するだろう。マシンビジョンシステムはシリコンウェハやチップ、抵抗やコンデンサなどの検査に使われている。
自動車産業などでは、マシンビジョンシステムが産業用ロボットのガイドとして使われている。溶接すべき箇所の位置あわせや表面の傷の検出などに使われている。他にも、品質保証、仕分け、資材搬送、光学的計測などの用途がある。
技法.
撮影.
撮影機器（カメラなど）は画像処理装置とは分離しているものもあるし、一体化していることもある。後者はやと呼ばれる。分離型の場合、両者の接続には標準インタフェース（、など）や独自インタフェースのという専用ハードウェアを経由することがある。コンピュータに直接接続可能なカメラが使われることもあり、FireWire、USB、ギガビット・イーサネットといったインタフェースで接続する。
画像処理.
画像を撮影したら、それを処理する。次のような画像処理技法が使われている。
出力.
マシンビジョンシステムの一般的な出力は、何らかの判定の合否である。その出力をトリガーとして何らかの機構を働かせて問題のある製品をはじいたり、警報音を発したりする。また、物体の位置や向きに関する情報を出力し、産業用ロボットへの入力とする場合もある。出力データの型としては、計測値を表す数値、バーコードなどを読み取ったコード、シリアル番号を読み取った文字列、画像そのものなど様々なものがある。
具体的な処理の流れ.
同期センサーが製品（あるいは部品）がコンベア上の所定の検査位置に来たことを知らせる。センサーがトリガーを発生するとカメラがその画像をとる。このとき光源のON/OFFも同期して行われる。光源はその物体の特徴が分かり易くなるように考慮して配置され、検査に関係ない特徴は無視される（影になってもよい）。