Xử lý ảnh được xem như là một trong những lĩnh vực công nghệ phát triển nhanh chóng nhất hiện nay được dùng trong rất nhiều ngành nghề. Nó là một tổ hợp ứng dụng trải dài từ việc nâng cao chất lượng hình ảnh đến việc nhận dạng hình ảnh một cách tự động, hay như trong các tác vụ xử lý của robot hoặc thị giác máy tính.

Những công việc xử lý ảnh liên quan đến các quá trình khác nhau như cải tiến hình ảnh và phát hiện đối tượng, có thể được thực hiện dễ dàng trên hệ thống máy tính, nhưng lại bị hạn chế về mặt thời gian bởi vì những ràng buộc thêm về bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi. Việc thực thi những ứng dụng cụ thể trên phần cứng thường đem lại tốc độ xử lý cao hơn so với trên phần mềm. Với những tiến bộ trong công nghệ VLSI, việc tiến hành trên phần cứng đang dần chiếm lĩnh thị trường. Các tác vụ tính toán phức tạp trên phần cứng được giải quyết bằng các thuật toán song song và gối đầu nhau; điều này sẽ giảm phần lớn thời gian xử lý.

FPGA là một lựa chọn lý tưởng cho việc xử lý ảnh thời gian thực. Những thiết bị FPGA này được điều khiển bằng ngôn ngữ Verilog hoặc VHDL, cho phép các kỹ sư thiết kế ở các mức khác nhau. Cụ thể, những ngôn ngữ mô tả phần cứng này cho phép các kỹ sư không những mô tả mạch xử lý ảnh ở mức logic mà còn có thể mô phỏng và đánh giá hiệu năng xử lý.

Hiện nay, ở các bệnh viện, để giải quyết một lượng lớn các dữ liệu hình ảnh ba chiều nhận được từ các thiết bị y tế, thì cần sử dụng những hệ thống thời gian thực với tốc độ cao trước khi chuyển sang cho con người phân tích. Hệ thống FPGA được thiết lập thời gian thực như giới thiệu ở trên có thể được sử dụng trong trường hợp này bởi vì thời gian phân tích bệnh lý dựa trên hình ảnh ba chiều khá nhanh chóng với độ trễ xử lý chỉ khoảng 17.78ns cho một ảnh dạng số với kích thước 400x400.