La adquisición de imágenes en el procesamiento de imágenes se puede definir ampliamente como la acción de recuperar una imagen de alguna fuente, generalmente una fuente basada en hardware, para que pueda pasar a través de cualquier proceso que deba ocurrir después. La adquisición de imágenes en el procesamiento de imágenes es siempre el primer paso en la secuencia del flujo de trabajo porque, sin una imagen, no es posible el procesamiento. La imagen que se adquiere está completamente sin procesar y es el resultado de cualquier hardware que se usó para generarla, lo que puede ser muy importante en algunos campos para tener una línea de base consistente desde la cual trabajar. Uno de los objetivos finales de este proceso es tener una fuente de entrada que opere dentro de pautas tan controladas y medidas que la misma imagen pueda, si es necesario, reproducirse casi perfectamente en las mismas condiciones para que los factores anómalos sean más fáciles de localizar y eliminar.
Dependiendo del campo de trabajo, un factor importante involucrado en la adquisición de imágenes en el procesamiento de imágenes a veces es la configuración inicial y el mantenimiento a largo plazo del hardware utilizado para capturar las imágenes. El dispositivo de hardware real puede ser cualquier cosa, desde un escáner de escritorio hasta un enorme telescopio óptico. Si el hardware no está configurado y alineado correctamente, se pueden producir artefactos visuales que pueden complicar el procesamiento de la imagen. El hardware configurado incorrectamente también puede proporcionar imágenes de tan baja calidad que no se pueden recuperar incluso con un procesamiento extenso. Todos estos elementos son vitales para ciertas áreas, como el procesamiento de imágenes comparativas, que busca diferencias específicas entre conjuntos de imágenes.
Una de las formas de adquisición de imágenes en el procesamiento de imágenes se conoce como adquisición de imágenes en tiempo real. Por lo general, esto implica recuperar imágenes de una fuente que captura imágenes automáticamente. La adquisición de imágenes en tiempo real crea un flujo de archivos que se pueden procesar automáticamente, poner en cola para trabajos posteriores o unirlos en un solo formato multimedia. Una tecnología común que se utiliza con el procesamiento de imágenes en tiempo real se conoce como adquisición de imágenes de fondo, que describe tanto el software como el hardware que pueden preservar rápidamente las imágenes que fluyen en un sistema.
Existen algunos métodos avanzados de adquisición de imágenes en el procesamiento de imágenes que realmente utilizan hardware personalizado. La adquisición de imágenes tridimensionales (3D) es uno de estos métodos. Esto puede requerir el uso de dos o más cámaras que se han alineado en puntos que describen con precisión alrededor de un objetivo, formando una secuencia de imágenes que se pueden alinear para crear una escena en 3D o estereoscópica, o para medir distancias. Algunos satélites utilizan técnicas de adquisición de imágenes en 3D para construir modelos precisos de diferentes superficies.