AOI系統(tǒng)集成技術(shù)牽涉到關(guān)鍵器件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、整機(jī)集成、軟件開發(fā)等。AOI系統(tǒng)中必不可少的關(guān)鍵器件有圖像傳感器（相機(jī)）、鏡頭、光源、采集與預(yù)處理卡、計(jì)算機(jī)（工控機(jī)、服務(wù)器）等。圖像傳感器*常用的是各種型號(hào)的CMOS/CCD相機(jī)，圖像傳感器、鏡頭、光源三者組合構(gòu)成了大多數(shù)自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)中感知單元，器件的選擇與配置需要根據(jù)檢測要求進(jìn)行合計(jì)設(shè)計(jì)與選型。

光源的選擇（顏色、波長、功率、照明方式等）除了分辨與增強(qiáng)特征外，還需考慮圖像傳感器對光源光譜的靈敏度范圍。鏡頭的選擇需要考慮視場角、景深、分辨率等光學(xué)參數(shù)，鏡頭的光學(xué)分辨率要和圖像傳感器的空間分辨率匹配才能達(dá)到*佳的性價(jià)比。一般情況下，鏡頭的光學(xué)分辨率略高于圖像傳感器的空間分辨率為宜，盡可能采用黑白相機(jī)成像，提高成像分辨能力。圖像傳感器（相機(jī)）采用面陣或線陣需根據(jù)具體情況而定，選型時(shí)需要考慮的因素有成像視場、空間分辨率、*小曝光時(shí)間、幀率、數(shù)據(jù)帶寬等。對于運(yùn)動(dòng)物體的檢測，要考慮圖像運(yùn)動(dòng)模糊帶來的不利影響，準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)模糊的*小曝光時(shí)間，確定圖像傳感器的型號(hào)。圖像傳感器的曝光時(shí)間應(yīng)小于導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)模糊的*小曝光時(shí)間，快速曝光選擇全局快門模式為宜，高速情況下不易采用卷簾式曝光模式；為了獲得*佳的信噪比，圖像傳感器的增益盡可能為1，圖像亮度的提升盡可能用光源的能量（功率）來彌補(bǔ)，或者在不影響可用的成像景深情況下，增大鏡頭的孔徑光闌。

在系統(tǒng)集成中，被測件的支撐方式、精密傳輸與定位裝置也必須精心設(shè)計(jì)，這牽涉到精密機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)，這對平板顯示、硅片、半導(dǎo)體和MEMS等精密制造與組裝產(chǎn)業(yè)中的自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)非常重要。在這些領(lǐng)域，制造過程通常在超凈間進(jìn)行，要求自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)具有很高的自潔能力，對系統(tǒng)構(gòu)件的材料選型、氣動(dòng)及自動(dòng)化裝置選型、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)與器件選型都有嚴(yán)格要求，不能給生產(chǎn)環(huán)境尤其是被測工件本身帶來二次污染。尤其是用于表面缺陷檢測的AOI系統(tǒng)不能在檢測過程中，給被測件表面帶來缺陷（如粉塵、劃傷、靜電等）。因此，對于大型零件（如高世代的液晶玻璃基板、硅片等）的在線檢測，常常需要采取氣浮支撐、定位與傳輸機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)部件（如軸承等）采用自潤滑器件，以及利用FFU風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組對檢測系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境凈化，并采取消靜電裝置，對工件進(jìn)行防靜電處理。

高速圖像數(shù)據(jù)處理與軟件開發(fā)是自動(dòng)光學(xué)檢測的核心技術(shù)。由于自動(dòng)光學(xué)檢測是以圖像傳感獲取被測信息，數(shù)據(jù)量大，尤其是高速在線檢測，圖像數(shù)據(jù)有時(shí)是海量的，為滿足生產(chǎn)節(jié)拍需求，必須采用高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)。常用的方法有共享內(nèi)存式的多線程處理，共享內(nèi)存或分布式內(nèi)存多進(jìn)程處理等；在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上采用分布式計(jì)算機(jī)集群，把巨大的圖像分時(shí)、分塊分割成小塊數(shù)據(jù)流，分散到集群系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)處理。對于耗時(shí)復(fù)雜的算法，有時(shí)僅靠計(jì)算機(jī)CPU很難滿足時(shí)間要求，這時(shí)還需配備硬件處理技術(shù)，如采用DSP、GPU和FPGA等硬件處理模塊，與CPU協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)快速復(fù)雜的計(jì)算難題。