按图像处理的输出形式，图像处理的基本功能可分为三种形式。
1）单幅图像 → 单幅图像 :
2）多幅图像 →单幅图像:
3）单（或多）幅图像→ 数字或符号等:
2.图像处理的几种具体算法
（1）局部处理
邻域:对于任一像素(i，j),集合{（i+p,j+q）,p、q取合适的整数}叫做该像素的邻域，如图（a）。常用的邻域如图（b）
(c),分别表示中心像素的4-邻域、8-邻域。
局部处理：对输入图像IP（i,j）处理时，某一输出像素JP(i,j)值由输入图像像素（i,j)及其邻域N(i,j)中的像素值确定。这种处理称为局部处理。
局部处理的计算表达式为
例如 对一幅图象采用3×3模板进行卷积运算.
点处理在局部处理中,当输出值JP(i,j)仅与IP(i,j)有关,则称为点处理,如图
点处理的计算表达式为：
大局处理在局部处理中，输出像素JP(i,j)的值取决于输入图像大范围或全部像素的值，这种处理称为大局处理。如图
其计算表达式为：
（2）迭代处理
反复对图像进行某种运算直至满足给定的条件，从而得到输出图像的处理形式称为迭代处理。如下图图像的细化处理过程。
（3）跟踪处理
选择满足适当条件的像素作为起始像素，检查输入图像和已得到的输出结果，求出下一步应该处理的像素，进行规定的处理，然后决定是继续处理下面的像素，还是终止处理。这种处理形式称为跟踪处理。
（4）位置不变处理和位置可变处理
输出像素JP(i，j)的值的计算方法与像素的位置(i，j)无关的处理称为位置不变处理或位移不变处理。随位置不同计算方法也不同的处理称为位置可变处理或位移可变处理。
（5）窗口处理和模板处理
对图像的处理，一般采用对整个画面进行处理，但也有只对画面中特定的部分进行处理的情况。这种处理方式的代表有窗口处理和模板处理。单独对图像中选定的矩形区域内的像素进行处理的方式叫做窗口处理
。
希望单独处理任意形状的区域时，可采用模板处理。
模板：任意形状的区域；
模板平面：一个和处理图像相同大小的二维数组，用来存储模板信息。一般是一幅二值图像；
模板处理：边参照模板平面边对图象进行某种操作若模板成矩形区域，则与窗口处理具有相同的效果，但窗口处理与模板处理不同之处是后者必须设置一个模板平面。
3.图像的数据结构
（1）组合方式
组合方式是一个字长存放多个像素灰度值的方式。它能起到节省内存的作用，但导致计算量增加，使处理程序复杂。
（2）比特面方式
按比特位存取像素，即将所有像素的相同比特位用一个二维数组表示，形成比特面。n个比特位的灰度图像采用比特面方式存取就有n个比特面。这种结构能充分利用内存空间，但对灰度图像处理耗时多。
（3）分层结构
由原始图像开始依次构成像素数愈来愈少的一幅幅图像，就能使数据表示具有分层性，其代表有锥形(金字塔)结构。
锥形结构是对2k×2k个像素形成的图像，看成是分辨率(20×20→2k×2k,但20×20不具有反映输入图像二维构造的信息)不同的k+1幅图像的层次集合。如上图所示，从输入图像I0开始，顺序产生像素数纵横都变为1/2的一个一个的图像I1，I2，…Ik。此时，作为图像Ii的各像素的值，就是它前一个图像Ii-1的相应的2×2像素的平均值(一般采用平均值，但也可以采用能表示2×2像素的性质的某个值)。处理具有这种结构的数据时，首先对像素数少的(分)图像进行处理，然后根据需要，进到下面的像素数多的图像的对应位置，使用较细的信息进行处理。同只对原始图像进行处理的场合相比，这种先对粗图像进行处理，并限定应该仔细进行处理的范围，再进行精处理的方法，可使处理的效率得到提高。
（4）树结构
对于一幅二值图像的行、列都接连不断地二等分，如果图像被分割部分中的全体像素都变成具有相同的特征时，这一部分则不再分割。
用这种方法，可以把图像用树结构(4叉树)表示。这可以用在特征提取和信息压缩等方面。
4.特征提取
获取图像特征信息的操作称作特征提取。它作为模式识别、图像理解或信息量压缩的基础是很重要的。通过特征提取，可以获得特征构成的图像（称作特征图像）和特征参数。
特征空间：把从图像提取的m个特征量y1，y 2，…，ym,用m维的向量Y＝[y1 y2…ym]t表示称为特征向量。另外，对应于各特征量的m维空间叫做特征空间。
