對于圖像處理來說，除了要完成視覺系統所要求的處理結果之外，最基本的設計因素就是快。因此實時、高速的圖像處理系統便成為用戶組建視覺系統要解決的主要問題之一。

很多圖像處理產品和系統自稱為高速，但實際上并沒有一個通用意義上的“高速”定義，確定一個系統是否高速是相對而言的，如果一個系統的處理速度比其它類似的系統快，那么相比較而言，也可稱其為高速的；如果一個視覺系統在高速的環境中使用，而視覺系統又能跟上算法，那么此系統也是高速的。通常可用以下兩種方法來測試系統是否為高速。

一種測試方法是物體到達指定位置而產生的觸發脈沖和圖像處理后獲得的結果輸出之間的時間。這個時間主要取決于圖像的大小和處理的復雜性，作為一個基準，小于10ms已經是很快了。

另一種測試的方法是系統能夠接受的輸入圖像的速率，即能安全接收二幅圖像之間的間隔。即使是在系統處理的時間比二幅相鄰的可接受輸入圖像之間的時間還要長，也可認為該系統為高速的。

通常高速系統的設計方法是采用多個緩存，并將多個處理器級聯起來，這樣它就可以高速地接受圖像，而從接收一幅圖像到獲得處理結果的時間可以大于二幅相鄰的輸入圖像之間的時間，如下圖所示。

系統處理時間的測量

對于這樣的系統，其速度的限制是處理源的數量。使用為這一目的而特別設計的機器視覺產品器件，就可以實現每秒幾百幅圖像速度的持續處理能力。

實時系統的基本要求不光是它的速度有多快，而是它的適時性，要求它按需要、按時提供處理結果。在一個生產線上，所獲得的處理結果太遲或者太早都可能形成誤動作，而產生錯誤。例如在生產線上，一個次品被視覺系統檢測出來，需要在正確的位置用撥桿將它剔除，撥桿動作太晚或者太早，都可能將此次品漏過，而流入正品箱內。所以視覺系統的處理時間，又稱為延時應該盡可能是確定的，它的變化應盡可能小，才能在生產線上可靠地工作。