یکی از حوزه های بسیار مهم که سیستم پردازش تصویر در آن نقش بسیار مهمی دارد، علم پزشکی می باشد. بینایی ماشین با استفاده از داده های بدست آمده از تصاویر میکروسکوپی، تصاویر اشعه ایکس، تصاویر تومرگرافی (CT scan)، تصاویر MRI و تصاویر آنژیوگرافی، اطلاعاتی جهت تشخیص بیماری افراد بدست می آورد که در روند درمان سریع بیماری به پزشکان کمک زیادی می کند.

موتورهای جستجو اینترنت از طریق توضیحاتی که کاربر هنگام آپلود تصویر برای آن می‌نوشت اقدام به پیدا کردن تصاویر می‌کرد اما امروزه به لطف فناوری بینایی کامپیوتر و پردازش تصویر، موتورهای جستجو قادر هستند تصاویر را از طریق محتوای واقعی موجود در خودشان پیدا کنند. هدف اصلی پیش پردازش، بهبود تصویر به وسیله تکنیک هایی است كه امكان موفقیت سایر پردازش های بعدی را افزایش دهد، پیش پردازش شامل حذف نویز، بهبود تصاویر , تمایز آنها از هم و… است.

در زمینه های علمی و صنعتی مختلف سطوح متفاوتی از پردازش تصویر انجام می شود؛ سطح کم عمق شامل پردازش های ابتدایی مانند حذف نویز، فیلترکردن، تغییر کنتراست و … است. در سطح میان عمق ،خروجی پردازش، صفاتی از اشیا مانند لبه ها، کانتورها و تشخیص اشیا است و در سطح عمیق پردازش تصویر شامل فهمیدن رابطه بین اشیا و تعبیر صحنه و تشخیص هایی است که سیستم بینایی انسان انجام می دهد.یادگیری ماشین در واقع به معنای یادگیری کامپیوترهاست؛ به این صورت که الگوریتم ها، الگوهای موجود در داده ها را تشخیص می دهند و پس از دریافت اطلاعات جدید نتایج را پیش بینی می کنند.

بر خلاف بینایی کامپیوتر که تمرکز آن بر روی پردازش تصاویر و درک محتوای آن است بینایی ماشین، دوربین و حسگرها را با دستگاههای ورودی و خروجی و شبکه کامپیوتر پیوند می دهد، بنابراین بینایی ماشین شامل علوم کامپیوتر، اپتیک، مهندسی مکانیک، اتوماسیون صنعتی و … می شود. جایگذاری یک قطعه خاص و اطمینان از قرارگیری آن در مکان درست درصورت استفاده از بینایی ماشین می‌توان این فرآیند را با کمترین میزان خطا انجام داد. علاوه بر این از تکنیک‌های بینایی ماشین می‌توان برای تعیین مکان و جهت یک قطعه خاص نیز استفاده کرد. شرکت MVTec Software GmbH یکی از پیشگامان تولید نرم‌افزار بین‌المللی برای بینایی ماشین است. محصولات MVTec در طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی مانند: صنعت، نیمه‌هادی، بازرسی سطح، کنترل کیفیت، مترولوژی، تکنولوژی پزشکی و ایمنی استفاده می‌شود. به‌طور خاص، نرم‌افزار MVTec راهکارهای جدید اتوماسیون را برای صنعت فراهم می‌کند. MVTec HALCON نرم افزار جامع استاندارد برای چشم انداز ماشین با یک محیط توسعه یکپارچه (HDevelop) است که در سراسر جهان استفاده می شود. 

بینایی ماشین با استفاده از داده های بدست آمده از تصاویر میکروسکوپی، تصاویر اشعه ایکس، تصاویر تومرگرافی (CT scan)، تصاویر MRI و تصاویر آنژیوگرافی، اطلاعاتی جهت تشخیص بیماری افراد بدست می آورد که در روند درمان سریع بیماری به پزشکان کمک زیادی می کند.

تشخیص محل شکستگی استخوان، محل پیدایش تومور مغزی و غده های سرطانی، تشخیص بیمارهای تنفسی و قلبی نمونه ای از کاربردهای پردازش تصویر در علم پزشکی است. تکنیک‌های بینایی ماشین که در برنامه‌های شناسایی استفاده می‌شود بیشتر شامل خواندن بارکد و کدهای ماتریس داده برای شناسایی و دسته‌بندی محصولات مختلف است. این اقدام باعث به حداقل رسیدن خطاهای مرحله تولید و بسته‌بندی محصولات می‌شود. با استفاده از فناوری بینایی ماشین بهره‌وری در خط تولید محصولات را می‌توان افزایش داد.