天文图像处理是一种清理太空望远镜拍摄的图像或突出显示图像元素以使某些恒星特征变得更加突出的方法。实现此目的的图像处理技术涉及滤波器和其他内置望远镜技术（称为图像预处理），然后使用软件对图像进行处理，以提高空间中物体的分辨率并锐化图像的其他方面。虽然图像编辑根据研究的重点和图像最终结果的期望而有所不同，但技术涉及几种标准方法。
常规天文图像处理首先涉及一系列基本步骤。图像校准、对齐和降噪对于许多类型的天文图像都很重要。校准需要在拍摄图像时删除不需要的数据或信号记录，以便可以更清晰地记录正在研究的内容。
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天文学家使用灰度图像，但向公众发布的许多图像都已着色。使用软件将图像彼此对齐和堆叠固定参考点可用于提高图像数据的质量和密度。这涉及美国国家航空航天局 (NASA) 使用的称为"毛毛雨"技术的过程，该技术适用于从哈勃太空望远镜拍摄的图像。细雨技术通过将多个样本堆叠在一起来锐化图像，以创建比任何单独一张图像都更高的像素密度的分辨率。
天文图像处理是一种清理太空望远镜拍摄的图像的方法。软件中的图像处理算法也有助于降噪。基于太空的图像可以具有来自地球的辐射效应或光反射产生的随机噪声，有多种方法可将其滤除。低通方法可减少高频噪声，其中边缘平滑将消除图像中看起来像物体边缘的像差，但实际上是，事实上，只是扭曲。
大多数天文照片都是使用电荷耦合器件（CCD）以一系列灰色调记录的，尽管如此，它包含颜色嵌入图像中的数据。这需要天文图像处理机制将图像聚焦在感兴趣的区域。图像可视化技术通过使用各种过滤器来突出显示图像的某些区域并最小化其他区域来实现这一点。这些包括更改图像中的此类元素，例如亮度质量，以及红、绿、蓝光三原色滤镜、太空中的氢气效果等。
天文图像处理使用的图像滤镜被调谐到特定波长的光，通常设计为宽带或窄带功能。宽带滤光片允许记录多种波长的光，例如可见光谱中红色的一种颜色的所有变化。窄带滤光片可阻挡除通常被过滤至几纳米或十亿分之一米水平的一个特征波长之外的所有光。在研究星系等不同空间区域时，会选择宽带滤波器，而行星、恒星或小行星等特定恒星物体可能会成为特定窄带滤波器的焦点。
许多太空物体的照片在发布给媒体之前经过了大量的编辑天文图像处理后。由于天文学研究详细涉及灰度图像，因此通过使用软件工具根据图像中光的波长分配颜色，可以在事后构建空间区域的真彩色表示。此外，公共图像通常可以由假颜色组成，这些假颜色的选择是因为它们能够增强图像中对象的美感或清晰度。
