图像处理技术是利用计算机、摄像机及其它数字处理技术对图像施加某种运算和处理，以提取图像中的各种信息，从而达到某种特定目的的技术。它具有再现性好、精度高、适用面宽等特点，已广泛应用在航空航天、工业检测、农产品分选、生物医学等领域。图像处理包括图像分割、图像恢复和图像匹配等内容，且目前已有了处理上述内容的多种方法，但这些方法都不同程度的存在处理速度慢、计算精度不够高和性能低等问题。本文深入研究了类电磁机制算法强大的空间搜索能力和良好的寻优机制。首先，将类电磁机制算法与图像分割技术相结合，从图像的灰度等级中随机均匀地产生灰度值作为初始种群，将类间方差函数作为目标函数，提出了一种基于最大类间方差的类电磁机制图像分割算法；其次，将类电磁机制算法与图像恢复技术相结合，把退化图像通过Lucy-Richardson方法进行复原，将复原图像取不同区域添加随机噪声产生初始种群（即推测图像），然后将推测图像通过同样的退化过程产生另一幅退化图像，以两幅退化图像之间的差作为目标函数，提出了一种基于类电磁机制的图像恢复算法；最后，将类电磁机制算法与图像匹配技术相结合，通过随机均匀抽取目标区域的坐标点产生初始种群，以改进的归一化相关函数作为目标函数，融合非均匀变异算子来移动粒子，提出了一种基于类电磁机制的图像匹配算法。实验结果证明，本文提出的图像分割算法收敛性好，计算速度快，性能高。提出的图像恢复算法，不受先验知识的限制，图像恢复效果好。提出的图像匹配算法收敛性好，有效地避免了穷尽搜索，减少了图像匹配时的计算量和需要搜索的位置，能够在较短时间内找到最佳匹配同名点，提高了搜索效率。在后续的研究工作中，一方面，可通过改进类电磁机制算法来进一步加快图像分割与匹配的寻优速度，提高图像恢复精度；另一方面，可以将类电磁机制算法应用于图像分类、图像检索等处理过程中。