随着航空航天技术的发展,对遥感图像的分辨率要求越来越高,提高成像分辨率最直接的办法就是改进CCD探测器的尺寸,而改进CCD探测器尺寸不仅技术难度大而且花费昂贵,在这种情况下,亚像元成像技术成为一种新的选择。亚像元成像是用相互错位的CCD探测器对相同目标进行成像,把得到的低分辨率图像通过软件算法进行复原。本文首先是介绍了红外亚像元成像技术的原理、CCD探测器排列方式和成像系统MTF的分析,然后重点讨论了一种高精度MTF刃边法测量技术,通过在实验室直接移动刃边来观察边缘像素点的灰度值变化情况,用线性函数、高斯函数和费米函数三种方法对边缘扩散函数进行拟合,并比对其拟合的效果,用效果最好的费米拟合计算出MTF曲线,这比从传统的遥感图像提取数据计算MTF要直观和简单。同时,对亚像元图像作了预处理,针对图像出现的死像元现象,用不同的插值法对单行和双行死像元进行去除;而红外均匀性调整也是一个重要方面,用全局非均匀性算法和加权均值滤波算法分别进行校正,前者校正效果较好;亚像元图像复原的难点是配准,用人机交互配准法进行了图像配准融合,该方法的优点是只要从图像中选几个数据点进行投影计算,便能得到配准参数。在图像复原环节,用基于MTF和基于重建的两种方法进行复原。运用新型的方法测量出系统MTF后,分别用逆滤波、维纳滤波和约束最小二乘滤波算法对一幅完整图像进行复原,并用客观评价法对复原后的图像质量进行评价,结果表明,约束最小二乘滤波算法复原后的质量最好;在基于重建的复原中,采用插值法和POCS算法进行重建,而插值法包括最近邻、双线性和双三次插值,针对传统POCS算法容易出现震荡的缺陷对其进行改进,增加了初始低分辨率图像噪声的预处理环节,结果表明,重建复原后的图像质量得到明显改善,基于MTF的图像复原去噪能力强,但恢复的图像细节较少,基于POCS算法重建能得到更多细节,但是去噪能力较差。