一种是在包装、印刷、分拣等大型或高测试的生产线上，用机器视觉代替传统的人工测量或检验。，或者在野外、核电等不适合人工作的环境中，同时实现人工条件下无法实现的可靠性、准确性和自动化。
另一类应用是制造必须使用高性能、精密机器视觉元件的专业设备，典型代表就是率先带动整个机器视觉产业崛起的半导体制造设备。从上游晶圆加工制造的分类切割，到末端电路板印刷粘贴，这类设备都是依靠高精度的视觉测量来引导定位运动部件。比如焊膏印刷过程中出现定位误差，等到芯片贴装后上线测试才发现问题，那么修复的成本将是原来的100倍以上。
但在上述应用中，机器视觉功能很少作为一个孤立的系统来使用，而是作为整个自动化系统或设备的有机组成部分之一，往往与逻辑控制、运动控制、数据采集、通信网络、企业数据库管理等其他功能结合起来发挥其优势。机器视觉系统的构建不仅要完成从光源配置到图像处理软件开发的一系列流程，还要面临与上述复杂自动化系统功能集成带来的挑战。单一的可视化开发软硬件方案往往使得自动化系统的整个开发周期、成本和不确定性风险都由厂商或集成商承担。视觉与自动化系统集成的困难极大地阻碍了其在相对保守的工业自动化领域的应用。
面对以上挑战，NI LabVIEW软件平台及其机器视觉系统给出了很好的解决方案。
我们先从软件的角度来看一下机器视觉的发展和集成过程:首先借助高效便捷的组态软件VBAI(用于自动检测的机器视觉生成器)和综合视觉模块(涵盖支持所有型号和标准的摄像机，提供模式匹配、OCR、颗粒分析、2D条码识别等上百种图像处理功能，)，用户可以在交互式开发环境中验证不同的相机和光源设置、采集方法和图像处理算法，然后自动确认步骤。LabVIEW软件平台具有直观的图形化开发功能，使工程师更专注于功能开发而不是代码编写。在整个系统开发和集成过程中，工程师可以直接使用相应的LabVIEW工具包和模块，在统一的平台下以同样的方式完成运动控制、数据采集、工业通信和人机界面等功能，实现与各种PAC(可编程自动化控制器)、PLC、工业设备、OPC客户端和企业数据库的连接和通信。对于这种开发模式，无论是经验丰富的集成商还是初级开发者，都能够摆脱不同设备、驱动和协议对应的特殊甚至私有的开发模式和平台，以及设备之间的物理通信和同步的困境，从而大大降低系统集成的难度和成本。
从硬件体系结构的角度来看，基于PC的机器视觉系统由于其开放性和灵活性，可以提供强大的处理能力，并易于与其他功能集成。然而，由于可靠性和体积的原因，PC架构不能完全满足工业应用的需求。另一种方式是嵌入式架构，使用简单，可靠性高，但是功能比较单一，集成度差。为了解决这些矛盾，NI的紧凑型机器视觉系统(CVS)通过集成LabVIEW实时和FPGA技术，在同一嵌入式硬件平台上实现了前所未有的I/O和通信协议的灵活定制和移动，可以同时采集和处理三路图像信号，保证系统的鲁棒性和可靠性，从而满足工业现场恶劣环境下的应用需求(图1)。
通过两个实例的分析，具体讨论如何将机器视觉和多领域功能应用与开放灵活的软硬件平台相集成，从而降低系统集成的复杂度，缩短开发周期。
新的自动晶圆分拣系统充分利用了LabVIEW平台及其套件。该系统分为两个工作步骤:晶圆对准和测量。在对准过程中，使用线扫描图像采集和3轴运动控制。通过同步图像采集和机箱转速，一秒钟完成整个晶圆600万像素的图像采集。利用LabVIEW视觉算法判断晶圆的中心位置、平整度等特性，并据此调整晶圆位置，实现与参数测量平台的完全匹配。测量步骤要求上下表面距离的分辨率小于0.0001mm，解决方法是在LabVIEW平台下使用NI运动控制工具生成光滑的圆弧和螺旋轨迹组合，精确控制旋转的晶圆位置，使用NI数据采集卡完成多通道同步探头高速高密度测量，实时记录相应位置，进行相关计算和处理，获取各种参数信息，最终得到分类结果。除上述核心步骤外，该系统还包括:触摸屏人机界面；基于RS-485通信的晶圆升降机控制:光源、机器电源和真空设备的数字I/O控制；并与Microsoft Access数据库连接，实现过程数字化处理。这些功能都是在LabVIEW平台下开发的，Gigmat的经理评价说“如果没有LabVIEW和NI机器视觉、运动控制和数据采集产品的同步，这个项目在经济上是不可行的”。
汽车火花塞的偏心距和电极间距是决定其性能的关键指标。过去，一家领先的汽车火花塞制造商一直采用人工测量。由于测量精度低，需要采用过于严格的产品公差带限制，导致不必要的生产要求和产量降低。为了确保可靠的质量控制、更快的检测速度和更高的产量，制造商决定建立一个基于机器视觉的全扫描尺寸定量系统。
该系统由IEEE 1394摄像头、环形光源、鲁棒的NI CVS嵌入式机器视觉系统和LabVIEW软件开发平台组成。采集到的火花塞图像通过火线传输到CVS，在其上运行实时圆形边缘检测等特殊算法。通过控制欠采样，找到了精度和处理时间的平衡点，测量精度达到0.01mm，完全符合6Sigma标准。随后，CVS通过其数字端口与生产线上的PLC、继电器等设备通信，完成不合格品的自动剔除，免去人工干预。整个系统连接到工厂以太网，可以远程配置参数、校准和记录产品信息。由于测试精度的提高，公差范围放宽，产量和效率大大提高。
