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L'analyse d'image est la reconnaissance des éléments et des informations contenus dans une image. Elle peut être automatisée lorsque l'image est enregistrée sous forme numérique, au moyen d'outils informatiques. Les tâches relevant de l'analyse d'image sont multiples, depuis la lecture de codes-barres, jusqu'à la reconnaissance faciale. L'analyse d'image intervient également dans le domaine de l'art et du graphisme, pour l'interprétation des compositions et signifiants.
Il ne faut pas confondre analyse (décomposition en éléments) et traitement (action sur les composantes) de l'image.