机器视觉系统具有测量功能，能够自动测量产品的外观尺寸，比如外形轮廓、孔径、高度、面积等尺寸的测量。尺寸测量无论是在产品的生产过程中，还是产品生产完成后的质量检验中都是不可少的步骤，而机器视觉在尺寸测量方面有其的技术优势。
比如，这种非接触测量方法既可以避免对被测对象的损坏又适合被测对象不可接触的情况，如高温、高压、流体、环境危险等场合；同时机器视觉系统可以同时对多个尺寸一起测量，实现了测量工作的快速完成，适于在线测量；而对于微小尺寸的测量又是机器视觉系统的长处，它可以利用镜头放大被测对象，使得测量微米以上。
机器视觉之尺寸测量是基于相对测量法，通过溯源、倍率标定、自动提边和屏幕图像测量来推算出实物大小。在精密测量中，倍率要求35*以上以获得，此时的视觉线宽度不到5mm，对于测量5mm以上的物件需要移位解析读数与视窗测量合成来完成。
对于微小尺寸的精密测量，利用机器视觉系统通过安装工业镜头或显微镜头，从微小的生物细胞直径、数量，到细小的装配缝隙大小，再到较小的机械件、电子产品的尺寸测量等各个领域都是机器视觉系统的用武之地。
虽然实现尺寸测量的方法很多，但大多数测量重复性、性和鲁棒性不高。事实表明，基于机器视觉技术的尺寸测量具有良好的连续性和高，大大了工业在线测量的实时性和准确性，同时生产效率和产品质量控制也得到明显。
