Quá trình xử lý ảnh được xem như là quá trình thao tác ảnh đầu vào nhằm cho kết quả mong muốn. Kết quả đầu ra của một quá trình xử lý ảnh có thể là một ảnh tốt hơn hoặc một kết luận. Mục tiêu của xử lý ảnh có thể chia làm ba hướng như sau: – Xử lý ảnh ban đầu để có được ảnh mới theo một yêu cầu xác định (Ví dụ như ảnh mờ cần xử lý để được ảnh rõ hơn). – Phân tích ảnh để thu được các thông tin đặc trưng giúp cho việc phân loại, nhận biết ảnh (Ví dụ phân tích ảnh vân tay để trích chọn đặc trưng vân tay). – Hiểu ảnh đầu vào để có những mô tả về ảnh ở mức cao hơn (Ví dụ từ một ảnh tai nạn giao thông có thể phác họa hiện trường tai nạn).