图像的旋转算法是图像的基础算法。本文在目前常用的旋转算法研究的基础上，给出了基于错切原理的三步切移旋转算法的推导过程，并在实现方法上进行优化，优化后的算法既避免了几何旋转变换产生的缩放效应，又解决了三步错切旋转变换算法中图像的精度下降和瓶颈问题，提高了图像旋转变换的质量和效率。 为了有效解决图像旋转过程中的插值问题，本文在研究现有的图像插值算法的基础上，提出了一种基于二次曲面拟合的插值算法。该算法对最近邻插值算法中的阶梯状直边界起很好的平滑作用，有效地解决了线性插值算法中的亮度损失问题，避免了高阶插值算法运算量巨大、严重耗时等局限。 在计算机视觉中，矩是一种重要的形状特征描述。本文在研究现有的计算图像几何矩的各种算法的基础上，提出了基于链码技术计算图像几何矩，分别用两种不同的链码方法进行计算：一种是运用自动机获取任意图像区域边界的Freeman链码和图像区域边界点坐标序列，结合离散化的格林理论，准确快速计算出图像的几何矩；另一种是基于顶点链码计算图像几何矩。与现有算法相比较，前一种方法计算结果准确，内存开销低，运算速度快，适用于任何形状的图像；后一种方法对凸形图像，计算公式简化，计算结果准确。