现代社会,是个信息爆炸的时代,在人们的生活生产中,有着大量的信息需要处理,而图像信息则是人们获取信息的主要来源,研究表明,人们约有70%的信息是从眼睛获得的图像信息。在图像处理领域,存在着两类完全不同的方法,一类是光学图像处理方法,另一类是计算机数字图像处理方法。光学方法有着较久远的历史,是对光信息进行直接的处理,具有速度快而且信息容量大的优点,而缺点则是对环境要求严格;数字图像处理方法是随着计算机的发展而兴起的,是把光信息转换成数字信息再进行处理,具有灵活、方便并可以轻易调整局部的特点,但是对硬件要求高、速度相对慢。因此,在当今信息爆炸的时代,就提出了发展光电混合图像处理方法以充分利用光学与数字两种方法各自的优点的要求。本文介绍了图像处理的应用及其发展动向,对数字图像处理常用的方法、原理和算法进行作了较深入的研究。从图像的边界增强、区域分割入手对图像进行处理,主要是在MATLAB中对图像进行频域处理,尝试了傅立叶变换处理和小波变换处理,并在其中进行了数字图像局部调节,从而使图像的边缘、细节部分得到增强。在完成处理以后,将两种不同数字处理方法的结果与光学实验结果进行比较,并运用四种判别方法来对图像处理结果进行比较判断。四种判断方法分别是直观比较法,逐行比较法,直方图比较法,高宽比比较法。经过此四种方法判断可知,光学实验处理的图像增强了图像的边缘轮廓,而整体清晰柔和,达到了各指标的要求,实现了图像多灰度级的区域分割;傅立叶变换方法处理的图像整体变暗,丢失部分轮廓信息,只有部分指标达到要求,效果有待改进;小波变换方法效果最好,对图像边缘轮廓有显著的增强作用,在各判断指标中都有突出的表现。文中引入了高宽比比较法对图像的处理结果进行从整体到细节的定量判断,能定量地研究各种边缘增强和区域分割图像的边缘锐度,便于比较和判断各种图像处理方法的优劣,适合边缘锐度的定量研究,有一定的意义。