Zpracování obrazu je jakákoli forma zpracování informací, pro které je vstupem obraz, jako jsou fotografie nebo snímky videa. Zpracování obrazu lze provádět jak pro získání výstupního obrazu (například příprava pro tiskovou replikaci, pro televizní vysílání atd.), tak pro získání dalších informací (například rozpoznávání textu, počítání počtu a typu buněk v mikroskopické pole atd.) d.). Kromě statických 2D obrázků je potřeba zpracovávat také obrázky, které se v čase mění, jako je video.
V polovině 20. století bylo zpracování obrazu převážně analogové a provádělo se pomocí optických zařízení. Podobné optické techniky jsou i dnes důležité v oblastech, jako je holografie . S dramatickým nárůstem výkonu počítače jsou však tyto metody stále více nahrazovány metodami digitálního zpracování obrazu. Digitální zobrazovací metody jsou obecně přesnější, spolehlivější, flexibilnější a snadněji implementovatelné než analogové metody. Digitální zpracování obrazu ve velké míře využívá specializovaný hardware, jako jsou instrukční pipeline procesory a multiprocesorové systémy. To platí zejména pro systémy pro zpracování videa. Zpracování obrazu se také provádí pomocí softwarových nástrojů počítačové matematiky, jako je MATLAB, Mathcad, Maple, Mathematica atd. K tomu využívají jak základní nástroje, tak rozšiřující balíčky Image Processing.
Většina metod pro zpracování jednorozměrných signálů (například mediánový filtr ) je použitelná pro dvourozměrné signály, což jsou obrázky. Některé z těchto jednorozměrných metod se při přechodu na dvourozměrný signál stávají mnohem komplikovanějšími. Zpracování obrazu zde zavádí několik nových konceptů, jako je konektivita a rotační invariance , které mají smysl pouze pro 2D signály. Ve zpracování signálu je široce používána Fourierova transformace , stejně jako vlnková transformace a Gaborův filtr . Zpracování obrazu se dělí na zpracování v prostorové oblasti (transformace jasu, gama korekce atd.) a frekvenční oblasti (Fourierova transformace atd.). Fourierova transformace diskrétní funkce (obrazu) prostorových souřadnic je periodická v prostorových frekvencích s periodou 2pi.