Ce livre est issu de quelques travaux de recherche et porte sur la r?solution de certains probl?mes en traitement d'images. Nul ne peut nier que le d?veloppement dans ce domaine est toujours en pleine expansion avec une multitude d'approches utilis?es pour r?pondre aux diverses applications qui ne font que s'accro?tre et se diversifier. Par ailleurs, la progression au niveau de la rapidit? et de la complexit? des algorithmes demeure un sujet de grand int?r?t. Au-del? de la pr?sentation g?n?rale de l'imagerie math?matique et ses applications, l'objectif de ce manuscrit est de pr?senter certaines m?thodes pour r?soudre des probl?mes classiques en traitement d'images, tels que des probl?mes de restauration, de d?tection de contours, de classification et de segmentation. Notre but est de pouvoir adapter ces m?thodes ? des probl?mes r?els, soit par la nature des applications ?tudi?es, soit par l'efficacit? et la rapidit? des algorithmes propos?s. Cet ouvrage s'adresse aux ?tudiants de Master et de Doctorat qui travaillent sur ce sujet, et peut ?tre utile pour les chercheurs en Math?matiques ou en d'autres disciplines int?ress?s par le traitement d'images.