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Processamento de imagem é qualquer forma deprocessamento de dados no qual a entrada e saída são imagens tais como fotografias ou quadros de vídeo. Ao contrário dotratamento de imagens, que se preocupa somente na manipulação de figuras para sua representação final, o processamento de imagens é um estágio para novos processamentos de dados tais como aprendizagem de máquina ou reconhecimento de padrões. A maioria das técnicas envolve o tratamento da imagem como um sinal bidimensional, no qual são aplicados padrões deprocessamento de sinal.
Algumas décadas atrás o processamento de imagem era feito majoritariamente de forma analógica, através de dispositivos ópticos. Apesar disso, devido ao grande aumento de velocidades doscomputadores, tais técnicas foram gradualmente substituídas por métodos digitais.
O processamento digital de imagem é geralmente mais versátil, confiável e preciso, além de ser mais fácil de implementar que seus duais analógicos.Hardware especializado ainda é usado para o processamento digital de imagem, contando comarquiteturas de computadorparalelas para tal, em sua maioria no processamento de vídeos. O processamento de imagens é, em sua maioria, feito por computadores pessoais.
A maioria dos conceitos de processamento de sinais que se aplicam a sinais unidimensionais também podem ser estendidos para o processamento bidimensional de imagens. Atransformada de Fourier é bastante usada nas operações de imagem envolvendo uma grande área de correlação.
Além de imagens bidimensionais estáticas, o campo também abrange o processamento de sinais variados pelo tempo tais como vídeos ou a saída de um equipamento detomografia. Tais técnicas são especificadas somente para imagens binárias ou em escala de cinza.