Attēlu apstrādes algoritmi izmanto datoru algoritmus, lai manipulētu ar aparatūru un programmatūru, lai nodrošinātu lielāku kontroli pār attēlu apstrādi, nekā jebkad bija iespējams ar analogo attēlu apstrādi. Tie ir rakstīti vairākās valodās un izmanto dažādus algoritmus atkarībā no to lietojuma un mērķa. Attēlu apstrāde aptver vairāk nekā tikai ar digitālo kameru uzņemto attēlu apstrādi, tāpēc izmantotie algoritmi ir izstrādāti magnētiskās rezonanses (MRI) un datortomogrāfijas (CT) skenēšanas apstrādei, satelītattēlu apstrādei, mikroskopiskai un kriminālistikai, robotikai. un vēl. Attēlu apstrādes algoritmi iedalās vairākās kategorijās, piemēram, filtrēšana, konvolūcijas, morfoloģiskās darbības un malu noteikšana. Šīs funkcijas ir ievērojami paplašinājušas attēlu apstrādi kopš 1980. gadiem, jo ir kļuvusi iespējama datoru aparatūras izplatīšana, jo aparatūra ir kļuvusi pieejamāka vidējam uzņēmumam vai mājsaimniecībai.
Personīgo un profesionālo digitālo kameru darbībā sarežģīti algoritmi kompensē to, kas trūkst uzņemtajam attēlam, izmantojot krāsu interpolāciju. Tas tiek darīts, pārbaudot blakus esošos pikseļus un tos, kas atrodas tālāk attēlā, lai novērstu nepareizu krāsojumu, kas pazīstams kā krāsu aizstājvārds, neparādīties attēlā, kas izraisa nofotografētā attēla realitātes pasliktināšanos. Fotogrāfijas digitālā apstrāde ļauj samazināt digitālo attēlu trokšņus un signālu kropļojumus, un algoritmi var apstrādāt divdimensiju, trīsdimensiju un četrdimensiju attēlus formātos, kurus var viegli uzglabāt un apstrādāt.
Novērošanas komandas un tiesībaizsardzības darbinieki izmanto optiskos rakstzīmju atpazīšanas algoritmus, lai nolasītu numura zīmes no slēgtas ķēdes kameru sistēmām vai uz ceļa uzstādītām kamerām. Šiem algoritmiem ir jābūt pietiekami sarežģītiem, lai pielāgotu dzenamā transportlīdzekļa ātrumu, laika apstākļus un skata leņķus, lai numura zīmes rakstzīmes būtu viegli nolasāmas. Attēlu apstrādes algoritmi tiek izmantoti arī neironu tīklu un viļņu izstrādē, izmantojot rokraksta atpazīšanas programmatūrā izmantotos optiskos rakstzīmju atpazīšanas algoritmus. Šie attēlu atpazīšanas algoritmi interpretē ar roku rakstītas piezīmes, diagrammas, fotogrāfijas un vienādojumus un apstrādā tos kontekstuālos tulkojumos uzglabāšanai un pārsūtīšanai starp dažādām aparatūras ierīcēm.
Medicīnā attēlu apstrādes algoritmi ir turpinājuši precīzi noregulēt un paplašināt, lai izmantotu gan lineāros, gan līknes algoritmus kopā ar attāluma pārveidošanas formulējumiem, lai iegūtu lielāku detalizāciju, kā arī ģeometriskās korekcijas, lai nodrošinātu patiesus skenēšanas attēlus no pozitronu tomogrāfijas un MRI. Kriminālistikas un mikroskopijas jomā vienkārši un sarežģīti dekonvolūcijas algoritmi ir ļāvuši mikroskopiem samazināt izplūšanu un veikt patiesu attēla izšķirtspēju. Digitālajā mamogrāfijā tiek izmantoti vairāki attēlu apstrādes algoritmi, lai kopā sniegtu skaidru priekšstatu par katru bojājumu, bojājuma malām un blīvumu un skaidrāk definētu visus redzamos audzējus. Šīs medicīnas lietojumprogrammas ir turpinājušas izstrādāt, taču tās sniedz arvien patiesākus attēlus diagnozēm un prognožu informācijai, kas medicīnas sabiedrībai ir nepieciešama.