影响机器视觉系统的关键不稳定问题有:机械结构设计的精确定位的影响、外部环境的影响、软件系统的稳定性、工业相机对成像稳定性的影响、光源对成像稳定性的影响等。
1）硬件配置的选择和制定
成像系统硬件配置的选择是非常重要的。从下面对CCD相机和CMOS相机的介绍中，我们可以知道，如果没有特殊的要求，如更高的拍摄速度，CMOS具有快速的读取速度，CCD传感器相机是保证图像质量和稳定性能的关键选择。根据检测精度和检测速度选择工业相机的像素和帧速率。为它们间的距离选择合适的像素，并结合被测物体的运动速度和检测精度要求选择摄像机的帧速率。
对于工业相机来说，关键是通过工业相机的像素来选择匹配的工业镜头像素。选择像素高于工业镜头限制的摄像头就足够了。还需要通过工作距离和视场，并通过被测产品和摄像机来计算摄像机的焦距。更改间隔以选择适当的景深。在高精度测量的情况下，为保证测量精度，除了合理选择上述主要参数外，还可以选择几何畸变比普通相机小的远心镜头。远心镜头不仅几何畸变小，而且减小了产品节距的变化产生的误差值。
如果没有特别要求选择X射线等不可见光源，对于可见光源，应首先考虑LED光源。就光源的均匀性而言，光源的均匀性对采集图像的质量至关重要。LED光源明显强于卤素灯、荧光灯等光源，而且功耗低，使用寿命长，对自然环境无污染优势。同时，为了减少内部光线对视觉系统稳定性的影响，可以通过增加一个灯箱来屏蔽内部光源。
2）软件设计
校准
镜头和镜头，由于技术因素，总是会造成原始图像之中或多或少的几何失真误差值。这种类型的误差值不能通过优化硬件配置来解决，但可以通过使用校准软件系统优化算法来削弱。这种类型的误差值会影响测量精度。摄像机标定的基本原理是利用摄像机对视场之中不同角度的标准图像进行测量。通过摄像机的拍摄，计算出摄像机的主要上下参数和畸变的主要参数，构造出三维坐标与图像坐标的映射关系，进而对原始畸变图像进行校正必须用在瞄准。
图像处理
硬件配置采集的原始图像，通过图像滤波、边缘检测等优化算法，实现检测功能，并输出检测结果。其中，图像滤波可以降低采集图像中的噪声，减少光源和灰度值不稳定的问题，提高信噪比，优化算法保证图像像素间方差*小。在高精度测量系统中，粗边界的像素级精度往往不能令人满意。亚像素级边缘精确定位技术将细分优化算法与像素级拟合方法相结合，使边缘位置达到0.1甚至0.01亚像素精度。
