Optisk billedbehandling, optisk metode til fremhævelse eller undertrykkelse af bestemte karakteristika i billeder. Metoden bygger på en Fourieranalyse af intensitetsfordelingen i billedet og en rekonstruktion, efter at de uønskede Fourierkomponenter er filtreret bort. Denne proces kan ske digitalt eller optisk. Ved optisk billedbehandling udnyttes teorien for Fraunhofer-diffraktion. Hvis billedet belyses med en plan bølge og afbildes vha. en linse, vil intensitetsfordelingen i linsens brændplan netop være den ønskede Fouriertransformation, og filtreringen sker ved at indsætte en passende maske på dette sted. Samme teknik anvendes i forbindelse med optisk mønstergenkendelse.