คอมพิวเตอร์วิทัศน์ (อังกฤษ: computer vision) เป็นสาขาหนึ่งของวิทยาการคอมพิวเตอร์ ว่าด้วยเรื่องเกี่ยวกับการดึงสารสนเทศจากรูปภาพหรือวีดิทัศน์ เครื่องมือที่ใช้ในคอมพิวเตอร์วิทัศน์ได้แก่ คณิตศาสตร์โดยเฉพาะ เรขาคณิต พีชคณิตเชิงเส้น สถิติ และ การวิจัยดำเนินงาน (การหาค่าเหมาะที่สุด) และการวิเคราะห์เชิงฟังก์ชัน โดยเครื่องมือเหล่านี้ใช้ในการสร้างขั้นตอนวิธีหรือ ขั้นตอนวิธี ในการแยกส่วนภาพ และ การจัดกลุ่มภาพเพือให้คอมพิวเตอร์สามารถ "เข้าใจ" ทัศนียภาพ หรือคุณลักษณะต่าง ๆ ในภาพ
เพื่อบรรลุซึ่งเป้าหมายเหล่านี้ ระบบคอมพิวเตอร์วิทัศน์ จะต้องใช้กระบวนการต่างๆ เช่น การรู้จำแบบ การเรียนรู้เชิงสถิติ เรขาคณิตเชิงภาพฉาย การประมวลผลภาพ ทฤษฎีกราฟ และอื่นๆ
คอมพิวเตอร์วิทัศน์การรับรู้ นั้น เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ จิตวิทยาการรับรู้ และ การคำนวณทางชีวภาพ
การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์วิชั่นอันหนึ่งที่น่าสนใจ ได้แก่ การสร้างปรากฏการลวงตาต่างๆ ในภาพยนตร์ ปัจจุบัน เราจะพบการประยุกต์ใช้ คอมพิวเตอร์วิทัศน์ในสาขาต่างๆ เช่น การแพทย์ การทหาร ระบบตรวจตราและรักษาความปลอดภัย การตรวจสอบและควบคุมคุณภาพ ระบบหุ่นยนต์ รถยนต์ และอื่นๆ
ในปัจจุบัน เครื่องจักรวิทัศน์ และ การจัดการรูปภาพทางการแพทย์ ที่ใช้วิธีการต่างๆทางคอมพิวเตอร์วิทัศน์ ได้รับการพัฒนา และ จัดจำหน่าย ในตลาดโลก คิดรวมเป็นมูลค่า หลายหมื่นล้านบาทต่อปี
