Los algoritmos de procesamiento de imágenes hacen uso de algoritmos informáticos para manipular el hardware y el software para producir un mayor control sobre el procesamiento de imágenes que nunca fue posible con el procesamiento de imágenes analógicas. Están escritos en varios idiomas y utilizan diferentes algoritmos según cuál sea su uso y finalidad. El procesamiento de imágenes cubre más que solo el procesamiento de imágenes tomadas con una cámara digital, por lo que los algoritmos en uso se desarrollan para el procesamiento de imágenes por resonancia magnética ( MRI ) y tomografías computarizadas (TC), satéliteprocesamiento de imágenes, análisis microscópico y forense, robótica y más. Los algoritmos para el procesamiento de imágenes se dividen en varias categorías, como filtrado, convoluciones, operaciones morfológicas y detección de bordes. Estas funciones han expandido enormemente el procesamiento de imágenes desde la década de 1980 a medida que la proliferación del hardware informático se ha hecho posible porque el hardware se ha vuelto más asequible para la empresa o el hogar promedio.

Los algoritmos de procesamiento de imágenes permiten a los agentes de policía leer los números de matrícula de las cámaras de tráfico.

En el manejo de cámaras digitales personales y profesionales, algoritmos sofisticados compensan lo que le falta a la imagen capturada mediante la interpolación de colores. Esto se hace examinando los píxeles adyacentes y los que están más atrás en la imagen para evitar que aparezca una coloración falsa, conocida como aliasing de color, en la imagen, lo que provoca una degradación de la realidad de la imagen fotografiada. El procesamiento digital de la fotografía permite reducir el ruido y las distorsiones de la señal en las imágenes digitales, y los algoritmos pueden procesar imágenes bidimensionales, tridimensionales y tetradimensionales en formatos que se pueden almacenar y manipular fácilmente.

Durante una tomografía computarizada, se utilizan algoritmos de procesamiento de imágenes para crear una imagen completa y tridimensional del cuerpo.

Los equipos de vigilancia y el personal policial utilizan algoritmos de reconocimiento óptico de caracteres para leer las placas de los sistemas de cámaras de circuito cerrado o cámaras montadas en la carretera. Estos algoritmos deben ser lo suficientemente intrincados como para hacer ajustes a la velocidad del vehículo perseguido, las condiciones climáticas y los ángulos de visión para que los caracteres de la placa de matrícula sean fácilmente legibles. Los algoritmos de procesamiento de imágenes también se utilizan en el desarrollo de redes neuronales y ondículas mediante el uso de algoritmos de reconocimiento óptico de caracteres que se utilizan en software de reconocimiento de escritura a mano. Estos algoritmos de reconocimiento de imágenes interpretan notas escritas a mano, diagramas, fotografías y ecuaciones y las procesan en traducciones contextuales para su almacenamiento y transmisión entre varios dispositivos de hardware.

En medicina, los algoritmos de procesamiento de imágenes se han seguido perfeccionando y expandiendo para utilizar algoritmos lineales y de curva junto con fórmulas de transformación de distancia para lograr un mayor detalle, junto con correcciones geométricas para proporcionar imágenes de escaneo fieles de tomografía de positrones y resonancias magnéticas. En medicina forense y microscopía, los algoritmos de deconvolución simples y complejos han permitido a los microscopistas reducir el desenfoque y obtener una resolución de imagen fiel. En la mamografía digital, se utilizan varios algoritmos de procesamiento de imágenes para proporcionar una imagen clara de cada lesión, los bordes y la densidad de la lesión y para definir con mayor claridad cualquier tumor evidente. Estas aplicaciones médicas han continuado desarrollándose pero están brindando imágenes cada vez más reales para la información de diagnóstico y pronóstico que la comunidad médica necesita.