機器視覺系統是指通過機器視覺產品（即圖像攝取裝置，分為CMOS和CCD兩種）將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。
在機器視覺系統中，包含獨立的攝像頭，采用業界標準的電氣接口，如火線IEEE1394接口、USB接口或千兆以太網接口(GigE Vision interface)等。機器視覺攝像頭的典型應用可分為離線處理功能的攝像頭和在線處理功能的攝像頭。
離線處理功能的攝像頭可單獨對攝像頭供電，并可通過電氣接口將原始數據傳送至主機。視頻傳輸既可以是連續幀，也可以是單幀數據，具體取決于應用的需要。單幀捕獲與視頻傳輸被稱作觸發模式，需要外部系統通常以CMOS級向攝像頭系統發送電子脈沖。攝像頭邏輯將啟動一個幀集成，并通過電氣接口將掃描的數據發送至主機。在某些情況下，原始數據通過總線與同步信號、時鐘和數據一起發送給幀接收器等終端數據采集系統。幀接收器在存儲器中存儲數據，隨后可由主機應用軟件對數據進行存取以處理和控制。
離線處理的一大優勢在于，單靠一個主機就能滿足攝像頭操控與系統控制兩者之需。但是由于視頻數據從攝像頭每幀傳輸存在一定的延遲，因此這種處理方式不適用于實時處理的應用，比如器件生產過程中傳送帶上的產品檢查。
由于近來DSP處理器發展非常快，已經具備實時執行復雜算法的計算功能，因此也使得攝像頭的在線處理成為可能。在線處理功能的攝像頭包括感應器與DSP處理器，二者可通過非粘接邏輯、也可通過某種粘接邏輯連接。DMA
將感應器掃描的視頻直接發送至DSP 存儲器，并進行逐幀處理。控制函數的最終結果由處理器在被控制的系統中直接啟動，或在主機上作為命令啟動。
在線處理功能的攝像頭進行視頻處理的優勢在于，數據處理可實時進行，而且在火線、USB 或千兆以太網接口上沒有分組處理的負擔。可采用字節優化型匯編代碼，在時鐘頻率超過300 MHz的DSP處理器上加快實時處理速度。
圖像算法的實時處理對檢查應用至關重要，例如，能夠檢查出傳送帶上移動過快的的器件。一個幀圖像的計算完成并采取相應行動后，才可以繼續向系統傳輸下一個圖像幀。