不變矩 (Hu 於 1962 年所定義) 是最高三階之常態化空間矩的組合。在平移、旋轉及縮放圖像時會維持不變。不變矩對圖樣辨識問題非常有用，例如光學字元辨識 (Optical Character Recognition, OCR)。

不變矩的定義如下：

其中 p 與 q 是常態化力矩在水平與垂直方向的階數，而 μp, q 是 (p, q) 階的空間暨中心矩。

中心矩的定義如下：

其中 nrow 與 ncol 是輸入圖像 M 的列數與欄數，而 (cj, ci) 是圖像的質心。