Algoritmi za obradu slike koriste računalne algoritme za manipuliranje hardverom i softverom kako bi proizveli veću kontrolu nad obradom slike nego što je to bilo moguće s analognom obradom slike. Napisane su na nekoliko jezika i koriste različite algoritme prema njihovoj namjeni i svrsi. Obrada slike obuhvaća više od obrade slika snimljenih digitalnim fotoaparatom, pa su algoritmi koji se koriste razvijeni za obradu magnetske rezonancije (MRI) i računalne tomografije (CT), obradu satelitskih slika, mikroskopske i forenzičke analize, robotiku i više. Algoritmi za obradu slike spadaju u nekoliko kategorija, kao što su filtriranje, konvolucije, morfološke operacije i detekcija rubova. Ove su funkcije značajno proširile obradu slike od 1980-ih, jer je proliferacija računalnog hardvera postala moguća jer je hardver postao pristupačniji za prosječnu tvrtku ili kućanstvo.
U osobnom i profesionalnom radu digitalnog fotoaparata, sofisticirani algoritmi nadoknađuju ono što snimljenoj slici nedostaje interpolacijom boja. To se postiže ispitivanjem susjednih piksela i onih dalje na slici kako se na slici ne bi pojavila lažna obojenost, poznata kao zalijevanje boja, što uzrokuje degradaciju od stvarnosti fotografirane slike. Digitalna obrada fotografije omogućuje smanjenje šuma i izobličenja signala na digitalnim slikama, a algoritmi mogu obraditi dvodimenzionalne, trodimenzionalne i četverodimenzionalne slike u formate koji se mogu jednostavno pohraniti i njima manipulirati.
Algoritme za optičko prepoznavanje znakova koriste nadzorni timovi i osoblje za provođenje zakona za čitanje registarskih pločica iz sustava kamera zatvorenog kruga ili kamera postavljenih na cesti. Ovi algoritmi moraju biti dovoljno zamršeni da se prilagode brzini vozila koje se juri, vremenskim uvjetima i kutovima gledanja kako bi znakovi registarskih tablica bili lako čitljivi. Algoritmi za obradu slike također se koriste u razvoju neuronskih mreža i valova korištenjem algoritama za optičko prepoznavanje znakova koji se koriste u softveru za prepoznavanje rukopisa. Ovi algoritmi za prepoznavanje slika tumače rukom napisane bilješke, dijagrame, fotografije i jednadžbe te ih obrađuju u kontekstualne prijevode za pohranu i prijenos između različitih hardverskih uređaja.
U medicini su se algoritmi za obradu slike i dalje fino ugađali i proširivali kako bi koristili i linearne i krivuljne algoritme zajedno s formulacijama transformacije udaljenosti kako bi se postigle veće pojedinosti, zajedno s geometrijskim korekcijama za pružanje vjernih slika skeniranja s pozitronske tomografije i magnetske rezonancije. U forenzici i mikroskopiji, jednostavni i složeni algoritmi dekonvolucije omogućili su mikroskopistima da smanje zamućenje i izvedu vjernu razlučivost slike. U digitalnoj mamografiji koristi se nekoliko algoritama za obradu slike koji u kombinaciji pružaju jasnu sliku svake lezije, rubove lezije i gustoću te jasnije definiraju vidljive tumore. Ove medicinske aplikacije nastavljaju se razvijati, ali daju sve istinitije slike za informacije o dijagnozama i prognozama koje su potrebne medicinskoj zajednici.