پردازش تصویر به صورت خلاصه یعنی اینکه شما با انجام فرایند‌هایی روی تصویر (چه عکس چه ویدئو)، خروجی مشخص و معینی از تصویر (باز هم به صورت تصویر) بگیرید. این فرایندها می‌توانند برای افزایش دقت تصویر باشند (Image enhancement) یا می‌توانند برای جداکردن یک بخش مشخص از تصویر‌(Image segmentation) باشند و... . برنامه‌هایی مانند اینستاگرام، کم‌اسکنر و... از الگوریتم‌های مربوط به پردازش تصویر استفاده می‌کنند.

از سال 1964 تاكنون، موضوع پردازش تصویر، رشد فراوانی كرده است. علاوه بر برنامه تحقیقات فضایی، اكنون از فنون پردازش تصویر، در موارد متعددی استفاده می شود. گر چه اغلب این مسائل با هم نامرتبط هستند، اما عموما نیازمند روش هایی هستند كه قادر به ارتقای اطلاعات تصویری برای تعبیر و تحلیل انسان باشد. برای نمونه در پزشكی شیوه های رایانه ای Contrast تصویر را ارتقا می دهند یا این كه برای تعبیر آسانتر تصاویر اشعه ایكس یا سایر تصاویر پزشكی، سطوح شدت روشنایی را با رنگ، رمز می كنند. متخصصان جغرافیایی نیز از این روش ها یا روش های مشابه برای مطالعه الگوهای آلودگی هوا كه با تصویر برداری هوایی و ماهواره ای بدست آمده است، استفاده می كنند. در باستان شناسی نیز روش های پردازش تصویر برای بازیابی عكس های مات شده ای كه تنها باقی مانده آثار هنری نادر هستند، مورد استفاده قرار می گیرد. در فیزیك و زمینه های مرتبط، فنون رایانه ای بارها تصاویر آزمایش های مربوط به موضوعاتی نظیر پلاسماهای پرانرژی و تصاویر ریزبینی الكترونی را ارتقا داده اند. كاربردهای موفق دیگری از پردازش تصویر را نیز می توان در نجوم، زیست شناسی، پزشكی هسته ای، اجرای قانون، دفع و صنعت بیان كرد.
در اوایل دهه 60 سفینه فضایی رنجر 7 متعلق به ناسا شروع به ارسال تصاویر تلویزیونی مبهمی از سطح ماه به زمین کرد. استخراج جزئیات تصویر برای یافتن محلی برای فرود سفینه آپولو نیازمند اعمال تصمیماتی روی تصاویر بود. این کار مهم به عهده لابراتوار (JPL) Jet Propulsionقرار داده شد.  بدین ترتیب زمینه تخصصی پردازش تصاویر رقومی آغاز گردید و مثل تمام تکنولوژی های دیگر سریعاً استفاده های متعدد پیدا کرد.