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En tant que sous-catégorie ou domaine du traitement numérique du signal, le traitement numérique des images présente de nombreux avantages par rapport au traitement analogique des images. Il permet d'appliquer une gamme beaucoup plus large d'algorithmes aux données d'entrée et d'éviter des problèmes tels que l'accumulation de bruit et de distorsion pendant le traitement. Les images étant définies sur deux dimensions (voire plus), le traitement numérique des images peut être modélisé sous la forme de systèmes multidimensionnels. L'évolution et le développement du traitement numérique des images sont principalement influencés par trois facteurs: premièrement, le développement des ordinateurs; deuxièmement, le développement des mathématiques (en particulier la création et l'amélioration de la théorie des mathématiques discrètes); troisièmement, la demande d'un large éventail d'applications dans l'environnement, l'agriculture, l'armée, l'industrie et les sciences médicales a augmenté.