“图”是物体的光信息分布、“像”是人大脑中的印象。图像描述了物体辐射能量的二维空间分布，可表达为空间位置、波长、时间五个参数的函数。数字图像可用矩阵表示，基本单元称为像素或像元，矩阵的元素为灰度值。图像质量指标主要分为分辨率、辐射、几何三类，其中分辨率指标包括空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率、时相分辨率。

在不同的领域，图像的分类标准各异，常见的主要分类有：①按照成像方式，可分为模拟图像和数字图像，模拟图像又称为连续图像。②按照显示方式，可分为灰度图像、彩色图像，1bit灰度图像又称为二值图像，彩色图像还可以进一步分为真彩色图像、伪彩色图像。③按照成像波长，可分为可见光图像、红外图像、微波图像等。按照光谱分辨率还可以分为多光谱、高光谱、超光谱图像，红外图像进一步可分为近红外、短波红外、中波红外、长波红外图像。根据微波雷达成像波长，微波图像进一步可分为L波段、S波段、C波段、X波段等。④按照是否压缩，可分为压缩图像和非压缩图像。⑤按照存储格式，有TIFF、BMP、JPG、GIF等多种格式图像。⑥按照处理域，可分为空间域、频率域、光谱域、时相域。⑦按照应用领域，有遥感图像、医学图像等。

从图像获取、传输、存储、管理、处理以及应用方面比较，数字图像比模拟图像具有显著的优势，因此，数字图像具有更广泛的应用。经过采样和量化，可将模拟图像离散化，转化为数字图像。由于电荷耦合器件（CCD）、互补金属氧化物半导体（CMOS）等图像获取传感器的发展，直接获取数字图像已经成为主流技术。图像工程是系统地研究各种图像理论，开发各种图像技术，以及研制和使用各种图像设备的综合学科，可分为三个层次：图像处理、图像分析和图像理解。图像工程在数学、物理、心理、生理等基础学科的新理论，以及电子、计算机等专业学科新技术的推动下，特别是网络、高性能计算、人工智能理论和技术，图像工程的自动化和智能化水平得到了前所未有的创新发展，在通信、生物、医学、遥感、测绘、军事、公安、交通、航天、工业自动化和办公自动化等诸多领域产生了颠覆性的应用。