基于数字照片的计算机艺术处理在计算机艺术和数字娱乐等领域有广阔的应用前景，如何利用数字图像处理技术，结合艺术家不同艺术风格生成具有艺术效果的数码作品，不仅可以提供新的艺术作品供人们欣赏，还可以改善人们的生活质量，现已经成为计算机艺术领域一个活跃的研究热点。本文在分析前人研究工作的基础上，主要就数字照片的颜色变化效果、铅笔素描画效果、素描肖像效果、年龄变化效果等艺术处理的一些算法和应用进行探讨，主要成果如下： (1)结合专业图像处理软件Photoshop的黑白处理实现方法，在分析灰度变化原理的基础上，提出了具有较好的仿古效果的制作黑白照片的处理方案，实验表明该方案能够较好地表现出黑白照片在保存过程中所呈现出的历史厚重感。 (2)针对黑白照片的彩色复原处理的颜色转移和颜色扩展两类算法，分析了其各自的优缺点，并具体实现了伪彩色和基于过度分割的彩色化算法。 (3)在分析了目前出现的油画效果处理、钢笔画艺术处理等算法的优缺点的基础上，提出了一种可以避开原有算法在图像分割上的不足的图像边缘生成方法，在此基础上提出一种结合纹理和轮廓特征的铅笔素描画效果自动生成方法。实验结果表明，该方法简单有效。 (4)在分析人脸数字照片肖像画效果和年龄重建效果生成算法的基础上，实现了一种结合人脸轮廓信息和纹理信息的肖像生成算法和一种基于小波分解的人脸年龄变化算法，该算法计算量小而实用。 (5)在分析数字图像质量评价机制和分类的基础上，结合数字照片艺术处理更看重视觉质量而不是自然质量的特点，提出了一种数字图像艺术处理质量的评价方法。