영상 처리 장치에 관한 것으로, 하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리, 및 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션들을 실행하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 입력 영상에 기초하여, 하나 이상의 입력 패치들을 추출하고, 복수의 패치들과 상기 복수의 패치들 각각에 대응하는 특징 정보 사이의 매핑 정보를 포함하는 딕셔너리에 기초하여, 하나 이상의 입력 패치들 각각에 대응하는 특징 정보를 추출하고, 추출된 특징 정보와 필터 커널의 컨볼루션 연산을 수행함으로써, 입력 영상을 기 설정된 목적에 따라 영상 처리한, 최종 영상을 획득하는 영상 처리 장치가 개시된다.