数字图像处理
数字图像处理（英语：digital image processing），通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的过程、理论、方法和技术。图像处理是通信、遥感、医疗、气象、军事等诸多领域的有效工具。
20世纪20年代，图像处理首次应用于改善伦敦和纽约之间海底电缆发送图片的质量。50年代，数字计算机应用于图像处理之后，数字图像处理开始起步。1964年美国喷气推进实验室用计算机对“徘徊者”7号探测器发回的大批月球照片进行处理，收到明显的效果。60年代末，数字图像处理具备了较完整的体系，形成一门新兴的学科。70年代，其理论和方法进一步完善，应用范围更加广泛。这一时期，图像处理主要与模式识别和图像理解系统的研究相联系，如文字识别、医学图像处理、遥感图像的处理等。随着计算机技术和图像表现、科学计算可视化、多媒体计算技术等有关领域的发展，在景物理解和计算机视觉（机器视觉）方面，图像处理已由二维发展到三维理解或解释，成为科学研究和人机界面中普遍应用的工具。
目的
①提高图像的视感质量，如进行图像的亮度、彩色变换，增强、抑制某些成分，对图像进行几何变换等。②提取图像中包含的某些特征或特殊信息，为计算机分析图像提供便利。这一过程也是模式识别和计算机视觉的预处理。提取的特征包括频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域特征、纹理特征、形状特征、拓扑特征以及关系结构等。③图像数据的压缩与编码，以便图像的存储和传输。图像处理都需要由计算机、图像获取设备、图像输出设备以及相关的软件来完成图像的输入、加工和输出。
研究内容
①图像获取和图像表现。把模拟图像信号转化为计算机所能接受的数字形式，以及把数字图像按用户需要的形式显示出来。②图像复原。当造成图像退化的原因已知时，复原技术可用来进行图像的校正，消除退化的影响，产生一个等价于理想成像系统所获得的图像。③图像增强。当无法知道与图像退化有关的定量的信息时，可以使用图像增强技术主观地改善图像的质量。④图像分析。对图像中的不同对象进行分割、特征提取和表示，以利于计算机对图像进行分类、识别、理解或解释。⑤图像重建。由图像的多个一维投影重建该图像，可看成是一种特殊的图像复原技术。⑥图像压缩和编码。对图像进行编码是为了压缩数据和组织数据，便于图像的存储、传输和应用，特别是在互联网环境下的各种应用。
数学工具
可分为三大类：①包括各种正交变换和图像滤波等方法，共同点是将图像变换到其他域（如频域）中进行处理（如滤波）后，再变换到原来的空间（域）中。②方法是直接在空间域中处理图像，包括各种统计方法、微分方法和其他数学方法。③是数学形态学运算，它不同于常用的频域和空间域的方法，是建立在积分几何和随机集合论的基础上的运算。由于被处理图像的数据量非常大且许多运算在本质上是并行的，所以图像并行处理也是图像处理中的主要研究方向。
应用领域
主要有：①通信。包括图像传输、电视电话、电视会议。②遥感。遥感图像处理可用于矿藏勘探，森林、水利、海洋、农业等资源的调查，自然灾害预测预报，环境污染监测，气象卫星云图处理以及用于军事目的的地面目标识别。③医疗诊断。通过X射线、超声、计算机X射线体层成像(CT)、核磁共振等进行成像，结合图像处理与分析技术，进行疾病的分析与诊断。④工业生产。主要有产品质量检测，生产过程的自动控制，计算机辅助设计与制造等。⑤机器人视觉。通过实时的图像处理，对三维景物进行理解和识别。主要用于军事侦察、危险环境作业、自动流水线上装配工件的识别和定位，以及邮政、家庭服务等。⑥出版、广告及视频制作。包括彩色图片的绘制、编辑、加工和分色处理，电视制作中的图像特技处理和图像合成技术等。⑦军事、公安、档案管理等其他方面的应用。如军事目标的侦察、制导和警戒系统、自动火器的控制及反伪装，指纹、手迹、印章、人像等的处理和辨识，古迹和图片档案的修复和管理等。
