当有异常情况发生后，在银行、宾馆、交通、广场、小区及城市街道等公共场所的监控视频可为突发事件的处理提供重要的线索，有利于相关人和物的辨识。因此，数字视频图像资料客观上为公安侦察、司法取证、国家安全部门情报分析等应用提供了重要的途径。本文针对现有公共安全领域中视频监控图像具有信噪比低、图像中有周期性干扰、锐度低和低分辨率的问题，研究模糊图像复原及小图像放大算法及应用。主要分为三个部分的研究：监控视频图像的去噪研究、监控视频图像增强算法研究和小图像放大算法的研究。在监控视频图像的去噪研究中，本文深入了解和分析了视频监控中的主要噪声类型，并根据噪声类型选取相应的去噪算法并进行去噪模块实现；在图像增强算法研究中，本文研制了针对彩色图像和灰度图像的图像增强算法，如伽马校正、空间域锐化、亮度对比度调整、直方图调整、直方图均衡和基于Retinex的彩色图像增强等；针对图像放大算法，本文设计和实现了经典小图像方法算法如：最近邻、双线性和双三次插值。本文设计实现的监控视频数字图像分析系统应用于贵州送变电公司仓库，对其摄取的视频监控图像起到了很好的处理效果。