數字圖像處理是使用數字計算機通過算法來處理數字圖像。作為數字信號處理的一個子類別或領域，數字圖像處理比模擬圖像處理有許多優勢。它允許更廣泛的算法應用于輸入數據，并能避免處理過程中的噪音和失真積累等問題。由于圖像是在兩個維度（也許更多）上定義的，所以數字圖像處理可以以多維系統的形式進行建模。數字圖像處理的產生和發展主要受三個因素的影響：xxx，計算機的發展；第二，數學的發展（特別是離散數學理論的創立和完善）；第三，環境、農業、軍事、工業和醫學等方面廣泛的應用需求增加。

數字圖像處理的許多技術，或通常稱為數字圖片處理，是在20世紀60年代，在貝爾實驗室、噴氣推進實驗室、麻省理工學院、馬里蘭大學和其他一些研究機構開發的，應用于衛星圖像、有線照片標準轉換、醫療成像、視頻電話、字符識別和照片增強。早期圖像處理的目的是為了提高圖像的質量。它的目的是為人類改善人們的視覺效果。在圖像處理中，輸入的是低質量的圖像，而輸出的是質量得到改善的圖像。常見的圖像處理包括圖像增強、修復、編碼和壓縮。xxx個成功的應用是美國噴氣推進實驗室（JPL）。他們對1964年太空探測器"游俠7號"發回的數千張月球照片進行了圖像處理，考慮到太陽的位置和月球的環境，使用了幾何校正、層次變換、去噪等技術。通過計算機成功繪制了月球表面地圖，影響巨大。后來，對航天器發回的近10萬張照片進行了更復雜的圖像處理，從而得到了月球的地形圖、彩色圖和全景馬賽克，取得了非凡的成果，為人類登月奠定了堅實的基礎。然而，在那個時代的計算設備下，處理的成本相當高。這種情況在20世紀70年代發生了變化，隨著更便宜的計算機和專用硬件的出現，數字圖像處理大量涌現。這導致圖像被實時處理，用于一些專門的問題，如電視標準轉換。隨著通用計算機的速度越來越快，它們開始取代專用硬件的作用，除了最專業和計算機密集型的操作。隨著2000年代快速計算機和信號處理器的出現，數字圖像處理已成為最常見的圖像處理形式，并被普遍使用，因為它不僅是最通用的方法，而且也是最便宜的。

現代圖像傳感器的基礎是金屬氧化物半導體（MOS）技術，它起源于1959年穆罕默德-M-阿塔拉和達文-卡恩在貝爾實驗室發明的MOSFET（MOS場效應晶體管）。這導致了數字半導體圖像傳感器的發展，包括電荷耦合器件（CCD）和后來的CMOS傳感器。電荷耦合器件是由威拉德-S-博伊爾和喬治-E-史密斯于1969年在貝爾實驗室發明的。在研究MOS技術時，他們意識到電荷是磁泡的類似物，它可以存儲在一個微小的MOS電容上。

由于制造一系列連續的MOS電容器是相當簡單的，他們將一個合適的電壓連接到這些電容器上，這樣電荷就可以從一個到另一個逐步增加。CCD是一種半導體電路，后來被用于xxx臺用于電視廣播的數字攝像機中。NMOS有源像素傳感器（APS）是由日本奧林巴斯公司在20世紀80年代中期發明的。這得益于MOS半導體器件制造的進步，MOSFET的比例達到更小的微米級，然后是亞微米級。1985年，奧林巴斯的TsutomuNakamura團隊制造了NMOSAPS。后來，CMOS有源像素傳感器（CMOS傳感器）由EricFossum團隊于1993年在美國宇航局噴氣推進實驗室開發。到2007年，CMOS傳感器的銷量已經超過了CCD傳感器。

數字圖像壓縮技術的一個重要發展是離散余弦變換（DCT），這是NasirAhmed在1972年首次提出的有損壓縮技術。DCT壓縮成為JPEG的基礎，JPEG是由聯合攝影專家組在1992年推出的。