В технических системах можно наблюдать не только обработку сигналов, имеющих одну размерность. Например, если требуется провести обработку изображений, требуется привлекать методы, основанные двумерной обработке сигналов.
Например, могут улучшаться рентгеновские изображения, проводится анализ изображений, когда идет аэрофотосъемка, чтобы обнаруживать лесные пожары или повреждения в посевах, анализ фотографий, которые пришли от метеорологических спутников, улучшение в телевизионных изображений Лунной поверхности.
Долгое время приходилось привлекать аналоговые устройства для обработки сигналов. Хотя, уже с 50-х гг 20 в. использовали и цифровые устройства. Это было необходимо тогда, когда сигналы были очень сложные. Запись проводилась на магнитную ленту, а затем данные передавались к большим ЭВМ.
Когда возникли цифровые ЭВМ, тогда стали развиваться алгоритмы связанные с комплексными алгоритмами преобразования сигналов. Для аналоговой аппаратуры некоторые алгоритмы были не эффективными.
Например, это алгоритмы, относящиеся к кепстральному анализу и гомоморфной фильтрации.
Чтобы улучшать изображения и создавать разные художественные эффекты применяют фильтрацию. На практике, чтобы изображение было более резким, мы можем использовать фильтр, позволяющий осуществлять усиление сигнала для высоких частот.
Чтобы делать поиск фрагментов внутри изображений может осуществляться двумерная корреляция. В качестве входного сигнала при поиске рассматривают изображение, а искомый сигнал - искомый фрагмент в изображении.
На основе методов цифровой обработки сигналов можно весьма эффективным образом осуществлять сжатие изображений в частотной области.