L'apprentissage automatique et la vision par ordinateur sont étroitement liés. La vision par ordinateur utilise des techniques issues de l'apprentissage automatique et, à son tour, certaines techniques d'apprentissage automatique sont développées spécialement pour la vision par ordinateur.
La principale différence réside dans la focalisation (heh) : l'apprentissage automatique est plus large, unifié non pas par une tâche particulière mais par des techniques et des approches similaires. De nombreux algorithmes et systèmes d'apprentissage automatique sont assez agnostiques à ce sur quoi la machine travaille - il suffit de fournir le bon ensemble d'entrées et de caractéristiques à l'algorithme. Des classificateurs très similaires peuvent être utilisés pour bloquer les spams ou identifier des photos de chats.
La vision par ordinateur, en revanche, est unifiée par un ensemble de tâches : traiter des images. Cela nécessite une quantité assez importante de technologies différentes - une bonne partie de l'apprentissage automatique, pour être sûr, mais aussi des choses provenant de l'IA et du traitement des signaux et d'autres domaines.
Comme les deux domaines partagent des techniques et des applications, ils sont assez proches. Il y a de fortes chances que quelqu'un qui travaille dans la vision par ordinateur ait aussi une bonne expérience de l'apprentissage automatique, et que quelqu'un dans l'apprentissage automatique ait au moins une certaine exposition à la vision par ordinateur. (D'un autre côté, vous ne vous attendriez pas à ce que l'un ou l'autre ait une quelconque expérience de la théorie des langages de programmation, par exemple.)
L'interaction homme-machine (IHM), en revanche, n'a aucun lien avec ces deux domaines. C'est l'étude des interfaces utilisateur. Bien qu'il existe certainement des projets HCI qui utilisent la vision par ordinateur ou l'apprentissage automatique, ceux-ci ne sont pas plus mis en avant que d'autres sous-domaines de la CS. Si quelque chose, HCI a plus en commun avec la psychologie, le design industriel ou même le marketing (ok, ce dernier est un peu exagéré :P).
J'espère que cela éclaircit un peu les choses.