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De cette variété d'applications, on peut néanmoins dégager un ensemble de procédés utilisés de façon récurrente et combinés pour résoudre complètement les problèmes de vision posés.
Dans une grande catégorie de cas, on ne connaît pas à l'avance le contenu de l'image, ou seulement qualitativement, et on se propose de le quantifier: lorsqu'il s'agit d'objets en vrac ou de défauts imprévisibles, on est amené à les compter. Cette tâche est triviale pour des objets simples et bien contrastés. Elle peut se compliquer si les objets présentent une structure interne, qu'ils se touchent ou se chevauchent et se distinguent mal du fond et si leur aspect est très variable.
L'extraction des objets dans une image est une tâche difficile dans le cas général. On s'arrange, par des artifices d'éclairage ou autres, pour créer un contraste important entre les objets à observer et le fond. De cette façon, une simple opération de seuillage permet de les séparer. Sinon, des techniques plus élaborées doivent être employées.
Lorsqu'on est capable d'isoler les objets de leur contexte, on peut décrire leur forme, leur taille, leur couleur, ... au moyen de mesurandes bien choisis. C'est notamment le cas de la recherche de défauts de surface, qu'ils soient contrastés, colorés ou en relief, ... On peut également faire des études statistiques de la répartition des valeurs associées. On caractérise ainsi des populations entières.
Par comparaison des paramètres mesurés avec des valeurs de référence, on peut ainsi classer les objets individuels ou populations d'échantillons en catégories pré-définies telles que ``normal'' et ``pathologique'', ``fin'', ``mi-fin'' et ``grossier''
Lorsqu'il s'agit de pièces de forme et dimensions bien connues à l'avance, les mesures peuvent être plus fines: un contrôle détaillé des cotes et de la forme des contours devient possible. Ces informations peuvent être comparées à des gabarits ou intervalles d'acceptation qui précisent les limites de variations tolérées.
Le contrôle dimensionnel suppose que les éléments à mesurer sont placés dans une position connue. Des techniques particulières permettent de localiser avec précision des objets connus dans une scène complexe, pour autant qu'on aie présenté au système un exemplaire représentatif. De tels outils permettent de réaliser le comptage ou la localisation précise en vue d'une inspection plus approfondie.
Dans le cas d'assemblages, on peut de même observer les emplacements prévus pour les différentes pièces du montage et contrôler leur présence, leur bon positionnement et éventuellement le bon choix du modèle.
La plupart de ces tâches peuvent être menées à bien à partir d'images en noir et blanc. Elles nécessitent cependant que le contraste, en terme de luminosité, entre les objets à observer soit suffisant. La caractérisation de la couleur des surfaces sur base d'une échelle de gris (du foncé au clair) est relativement grossière. L'utilisation de plusieurs bandes spectrales, et en particulier la traditionnelle décomposition en canaux rouge, vert et bleu, enrichit de façon notable les possibilités de mesure. En particulier, on peut se livrer à une classification sur base d'une description qualitative ou quantitative de la couleur (défauts plutôt rouges, plutôt jaunes, ...).
Le traitement en couleur est plus exigeant à de nombreux points de vue. Il requiert en particulier que l'on se préoccupe de la stabilité des couleurs et de la fidélité de leur mesure. Par exemple, dans l'industrie de l'imprimerie, il est utile de pouvoir comparer les couleurs imprimées aux couleurs affichées à l'écran du système de composition de pages. On utilise pour ce faire des systèmes de représentation des couleurs indépendants du matériel.
