本书主要阐述图像处理中涉及到的一些数学模型和数学方法，比如正则化技术、偏微分方程数值算法、优化算法、机器学习方法等；主要介绍这些数学模型与方法在图像去噪去模糊、图像分割、图像超分辨率重建、图像融合、图像修复等图像处理问题中的应用。本书针对数字图像处理中存在的一些问题做了深入的研究。选题具有重要的理论意义和实际应用价值。