זיהוי תמונה — ״מה יש בתמונה?״ — הוא חלק אחד מראייה ממוחשבת. התחום כולל גם שאלות כמו ״איפה בדיוק נמצא כל חפץ?״, ״לאן הכדור זז?״ ו״כמה רחוק הקיר?״. מערכות כאלה מנתחות תמונות רבות בשנייה, למשל מתוך מצלמה של רובוט או מכונית.
ראייה ממוחשבת משמשת במכוניות שעוזרות לנהג לשמור על הנתיב, ברובוטים במפעלים, בבדיקת איכות של מוצרים, בחקלאות — כדי לזהות פירות בשלים או מחלות בצמחים — ובעזרה לאנשים עיוורים לקבל תיאור של מה שלפניהם.
טעות נפוצה היא לחשוב שמחשב רואה כמו עין ומוח של אדם. המחשב מקבל מספרים מהמצלמה ומחפש בהם תבניות שלמד. תאורה חלשה, גשם, שמש מסנוורת או זווית לא רגילה יכולים לבלבל אותו. לכן במערכות שקשורות לבטיחות משלבים כמה סוגי חיישנים ובודקים אותן היטב.