טכנולוגיית חישה חזותית היא אחת משבע הקטגוריות העיקריות של טכנולוגיית חישה. חיישנים חזותיים מתייחסים לחיישנים שמחשבים את הכמויות האופייניות (שטח, מרכז כובד, אורך, מיקומו וכו') של אובייקט באמצעות עיבוד תמונה של תמונות שצולמו על ידי מצלמה, ופלט נתונים ותוצאות שיפוט. חיישנים חזותיים הם מקור המידע הישיר לכל מערכת ראיית המכונה, המורכבת בעיקר מחיישנים גרפיים אחד או שניים, לעיתים מלווים במקרני אור וציוד עזר אחר. תפקידו העיקרי של חיישן ראייה הוא להשיג מספיק תמונות מקוריות לעיבוד על ידי מערכת ראייה מכונה.
עקרון עבודה של חישה חזותית:
הראייה מקורה בדרך להשגת מידע סביבתי חיצוני בעולם הביולוגי, והיא האמצעי היעיל ביותר עבור אורגניזמים טבעיים להשיג מידע. זהו אחד ממרכיבי הליבה של האינטליגנציה הביולוגית. "80 אחוז מהמידע האנושי מתקבל דרך הראייה. בהתבסס על השראה זו, החוקרים החלו להתקין" עיניים "למכונות שיאפשרו למכונות להשיג מידע חיצוני באמצעות" מראה "כמו בני אדם, וכתוצאה מכך נולדה דיסציפלינה חדשה - ראיית מחשב באמצעות מחקר על מערכות חזותיות ביולוגיות, אנשים מחקים ויוצרים מערכות ראיית מכונה, למרות שיש הבדל משמעותי ממערכות הראייה האנושיות", אבל זו פריצת דרך בטכנולוגיית החיישנים. המהות של טכנולוגיית החיישנים החזותיים היא טכנולוגיית עיבוד תמונה, הלוכדת אותות מפני השטח של אובייקט ומציירת תמונות להצגה בפני חוקרים.
לחיישנים חזותיים יש אלפי פיקסלים הלוכדים אור מתמונה שלמה. הבהירות והעדינות של תמונה נמדדת בדרך כלל במונחים של רזולוציה, המתבטאת במונחים של מספר הפיקסלים. לאחר לכידת התמונה, החיישן החזותי משווה אותה לתמונת הייחוס המאוחסנת בזיכרון לצורך ניתוח. לדוגמה, אם חיישן חזותי מוגדר לזהות רכיבי מכונה עם שמונה ברגים שהוכנסו כהלכה, החיישן יודע שיש לדחות רכיבים עם שבעה ברגים בלבד, או רכיבים עם ברגים לא מיושרים. בנוסף, ללא קשר למקום המיקום של רכיב המכונה בשדה הראייה, ובלי קשר אם הרכיב מסתובב בטווח של 360 מעלות, חיישני חזותיים יכולים לעשות שיפוט. הופעתה של טכנולוגיית החישה החזותית פותרת את הבעיה של חוסר יכולת של חיישנים אחרים לפעול עקב מגבלות גודל האתר או ציוד זיהוי גדול, דבר המתקבל בברכה רבה על ידי תעשיית הייצור התעשייתי.
טכנולוגיית חישה חזותית כוללת טכנולוגיית חישה חזותית תלת-ממדית, ולחיישנים חזותיים תלת-ממדיים יש מגוון רחב של יישומים, כגון טלפונים ניידים מולטימדיה, מצלמות רשת, מצלמות דיגיטליות, ניווט חזותי רובוט, מערכות בטיחות לרכב, ניתוח פיקסלים ביו-רפואי, ממשקי אדם-מחשב, וירטואליים. מציאות, ניטור, בדיקות תעשייתיות, חישה מרחוק אלחוטית, טכנולוגיית מיקרוסקופיה, תצפית אסטרונומית, ניווט אוטונומי באוקיינוס, מכשירים מדעיים וכן הלאה. יישומים שונים אלה מבוססים על טכנולוגיית חיישן תמונה חזותית תלת מימדית. בפרט, לטכנולוגיית הדמיה תלת מימדית יש יישומים דחופים בבקרה תעשייתית וניווט ברכב אוטונומי.
טכנולוגיית חישה חזותית חכמה היא גם סוג של טכנולוגיית חישה חזותית. חיישנים חזותיים חכמים תחת טכנולוגיית חישה חזותית חכמה, המכונה גם מצלמות חכמות, הם הטכנולוגיה החדשה המתפתחת ביותר בתחום ראיית המכונה בשנים האחרונות. מצלמה חכמה היא מערכת ראיית מכונה קטנה עם פונקציות של רכישת תמונה, עיבוד תמונה והעברת מידע. זוהי מערכת ראייה ממוחשבת משובצת. הוא משלב חיישני תמונה, מעבדים דיגיטליים, מודולי תקשורת וציוד היקפי אחר במצלמה אחת. בשל עיצוב משולב זה, ניתן להפחית את מורכבות המערכת ולשפר את האמינות. במקביל, גודל המערכת הצטמצם מאוד, והרחיב את תחום היישום של טכנולוגיה חזותית.
היתרונות של חיישנים חזותיים חכמים כמו קלות למידה, שימוש, תחזוקה והתקנה, כמו גם היכולת לבנות מערכות בדיקה ויזואלית אמינות ויעילות בפרק זמן קצר, הובילו להתפתחות מהירה של טכנולוגיה זו. יחידת רכישת התמונה של החיישן החזותי מורכבת בעיקר ממצלמת CCD/CMOS, מערכת אופטית, מערכת תאורה וכרטיס רכישת תמונה. הוא ממיר את התמונה האופטית לתמונה דיגיטלית ומשדר אותה ליחידת עיבוד התמונה.