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Die (digitale) Bildverarbeitung nutzt die Mittel der Signalverarbeitung zur Aufbereitung und Speicherung von visuellen Informationen. Im Gegensatz zur Bildbearbeitung, welche sich mit der Manipulation von Bildern zur anschließenden Darstellung beschäftigt, dient die Bildverarbeitung als eine Zwischenstufe zu einer weitergehenden maschinellen Bearbeitung (Bildsegmentierung, Bilderkennung, Bildverstehen, und Mustererkennung). Bildverarbeitung wird unter anderem verbreitet im Maschinenbau und der Medizintechnik eingesetzt. Mit Methoden der Bildverarbeitung werden in Maschinen Objekte vermessen, Objekte inspiziert oder codierte Informationen gelesen. Röntgen- und Ultraschallgeräte liefern mit der Bildverarbeitung Bilder, die der Arzt einfacher deuten kann. Röntgengeräte in Sicherheitszonen untersuchen Gepäck und Kleidung automatisch nach gefährlichen Objekten (Waffen etc.). Ein weiteres Feld ist die Qualitätssicherung in Fertigungs- und Produktionsprozessen.