在實際的工業生產中，機器視覺技術的應用已不僅僅停留在檢測這個環節上了。機器人已經開始替代越來越多的人工崗位。目前，傳統的“無人車間”還是執行一些簡單、重復的動作，車間中的機器人已經擁有較復雜的執行動作，其執行動作的精度、速度及難度已超過人類。但由于機器人本身是個“瞎子”，大多數機器人也不具備“思考能力”，也就是說，機器人還不能根據現場實際發生的情況來判斷下一步動作。比如說：焊接機器人，其每次焊接的位置序列只能是提前編程好的位置。就算實際焊盤中的產品位置發生偏移了，機器人還是會照著錯誤的位置焊接。這就需要給機器人一個“大腦”，也就是需要給機器人裝上視覺系統。
在現今自動化行業，機器人和視覺系統的結合已經越來越緊密了。很多著名高校的機械學院、自動化學院都已開具了圖像處理課程。此外，還有很多高校開始嘗試和企業建立聯合實驗室，讓學生能實實在在的模擬生產線上做實驗。如沈陽工業大學和維視圖像建立的聯合實驗室。
在一些像富士康這樣的大工廠里面，生產機器人已具備了思考的能力，但是其思考能力很有限，只能知道物體在平面上的位置，而機器人也只能獲取到被測物的二維信息。這種技術現已非常成熟且應用廣泛。
而在索尼公司或一些科研單位實驗室中，很多“匪夷所思”的機器人“大腦”已經可以實現了。比如，索尼公司的虛擬現實技術所獲取的維視信息已經接近人眼的1/100了。維視圖像自主研發的雙目視覺也已經可以獲取到被測物特征點的三維坐標，可以實現機器人的三維定位了。