El aprendizaje automático y la visión por ordenador están estrechamente relacionados. La visión por ordenador utiliza técnicas del aprendizaje automático y, a su vez, algunas técnicas de aprendizaje automático se desarrollan especialmente para la visión por ordenador.
La principal diferencia está en el enfoque (jeje): el aprendizaje automático es más amplio, unificado no por ninguna tarea en particular sino por técnicas y enfoques similares. Muchos algoritmos y sistemas de aprendizaje automático son bastante agnósticos con respecto a lo que la máquina está trabajando: sólo hay que proporcionar el conjunto adecuado de entradas y características al algoritmo. Se pueden utilizar clasificadores muy similares para bloquear el spam o identificar fotos de gatos.
La visión artificial, por otro lado, está unificada por un conjunto de tareas: tratar con imágenes. Esto requiere una buena cantidad de tecnologías diferentes: un poco de aprendizaje automático, por supuesto, pero también cosas de la IA y el procesamiento de señales y otros campos.
Dado que los dos campos comparten técnicas y aplicaciones, están bastante cerca. Lo más probable es que alguien que trabaje en visión por ordenador también tenga bastante experiencia con el aprendizaje automático, y que alguien en el aprendizaje automático tenga al menos alguna exposición a la visión por ordenador. (Por otro lado, no se esperaría que ninguno de los dos tuviera experiencia con la teoría de los lenguajes de programación, por ejemplo.)
La interacción persona-ordenador (HCI), por otro lado, no tiene ninguna relación con estos dos campos. Es el estudio de las interfaces de usuario. Si bien es cierto que hay proyectos de HCI que hacen uso de la visión por ordenador o del aprendizaje automático, éstos no son más destacados que otros subcampos de la informática. Si acaso, la HCI tiene más en común con la psicología, el diseño industrial o incluso el marketing (vale, esto último es un poco exagerado :P).
Espero que esto aclare un poco las cosas.