从一门分形学科的产生(Mandelbrot，fraetalgeometry，1975年)，到掀起的分形图形热潮，经历了不过短短的30年，被卷入的不只是数学家，还有物理、化学、生物学等其他学科的科研工作者，从而产生了与混沌相关的一门复杂性研究的新学科。 在数学意义上讲，混沌(Chaos)与分形是密不可分的。在这其中衍生的细胞自动机更是为混沌研究和实际模拟事件提供了一个很好的工具。细胞自动机不仅可以应用于植物的模拟生长和随机分子布朗运动等，还可以应用于图像压缩，图像增强等图像处理方面。 本文首先对细胞自动机的基本理论和发展情况做了概述。系统地介绍了细胞自动机的起源和历史，详细说明了细胞自动机的理论模型以及其作为复杂系统模型的主要特点和优势。 另外，对细胞自动机的研究现状和应用情况作了简要的介绍。针对奇偶规则、生命游戏、蚂蚁规则等典型细胞自动机的演化规则，提出相应的算法 其次，基于细胞自动机在并行处理方面的优势，本文给出了一些细胞自动机在图像处理方面的应用：包括边缘检测、图像平滑、滤波、去噪等，同时我们建立了相应的细胞自动机模型、算法及局部转化规则，并对一些图像进行处理，与一些传统算法比较表明，细胞自动机在图像处理方面有很大的优势。但由于目前有关该方面的研究应用较少，所以仍需进一步加强研究。 最后，介绍了细胞神经网络的概念、细胞自动机与细胞神经网络之间的联系和细胞神经网络在图像处理方面的应用，指出在图像处理中细胞自动机是设计细胞神经网络的一种理想的工具，两者结合可以充分发挥它们在并行处理方面的优势，有广阔的应用前景。