Bildinsamling i bildbehandling kan brett definieras som åtgärden att hämta en bild från någon källa, vanligtvis en hårdvarubaserad källa, så att den kan passeras genom alla processer som behöver inträffa efteråt. Att utföra bildinhämtning i bildbehandling är alltid det första steget i arbetsflödessekvensen eftersom ingen bearbetning är möjlig utan en bild. Bilden som förvärvas är helt obearbetad och är resultatet av vilken hårdvara som helst som användes för att generera den, vilket kan vara mycket viktigt inom vissa områden för att ha en konsekvent baslinje att arbeta utifrån. Ett av de yttersta målen med denna process är att ha en inputkälla som fungerar inom så kontrollerade och uppmätta riktlinjer att samma bild vid behov kan reproduceras nästan perfekt under samma förhållanden så att avvikande faktorer är lättare att lokalisera och eliminera.
Beroende på arbetsområdet är en viktig faktor som är involverad i bildinsamling i bildbehandling ibland den initiala installationen och det långsiktiga underhållet av hårdvaran som används för att fånga bilderna. Den faktiska hårdvaruenheten kan vara allt från en stationär skanner till ett massivt optiskt teleskop. Om hårdvaran inte är korrekt konfigurerad och justerad, kan visuella artefakter produceras som kan komplicera bildbehandlingen. Felaktigt installerad hårdvara kan också ge bilder som är av så låg kvalitet att de inte kan räddas även med omfattande bearbetning. Alla dessa element är viktiga för vissa områden, till exempel jämförande bildbehandling, som letar efter specifika skillnader mellan bilduppsättningar.
En av formerna för bildinsamling inom bildbehandling är känd som bildinsamling i realtid. Detta innebär vanligtvis att man hämtar bilder från en källa som automatiskt tar bilder. Bildinsamling i realtid skapar en ström av filer som kan bearbetas automatiskt, köas för senare arbete eller sammanfogas till ett enda medieformat. En vanlig teknik som används med bildbehandling i realtid är känd som bakgrundsbildsinsamling, som beskriver både mjukvara och hårdvara som snabbt kan bevara bilderna som strömmar in i ett system.
Det finns några avancerade metoder för bildinsamling i bildbehandling som faktiskt använder anpassad hårdvara. Tredimensionell (3D) bildinsamling är en av dessa metoder. Detta kan kräva användning av två eller flera kameror som har justerats på exakta punkter runt ett mål, som bildar en sekvens av bilder som kan justeras för att skapa en 3D- eller stereoskopisk scen, eller för att mäta avstånd. Vissa satelliter använder 3D-bildinsamlingstekniker för att bygga exakta modeller av olika ytor.