航天光学遥感成像是快速准确获取对地观测数据的有效手段之一,也是近年来的研究热点。空间遥感成像系统的高分辨率、大幅宽、多功能、小体积、重量轻、功耗低已成为了发展趋势。而CMOS图像传感器以驱动简单,集成度高,功耗低,帧频高等优点在航天光学遥感相机中被广泛应用。但航天CMOS相机的非均匀性噪声问题使得输出图像质量差、信噪比低、信息缺失。因此,本文针对航天CMOS相机的非均匀性问题,从噪声来源、响应非线性、校正参数存储量大小、校正参数更新等方面开展了系统的研究工作,具体如下:1.分析了航天CMOS相机非均匀性噪声的产生原因和表现特征,建立非均匀性噪声的校正模型,明确了非均匀性校正效果的主、客观评价标准。2.从工程实际应用出发,在定标法的基础上,提出了一种基于自适应移动窗口的CMOS图像非均匀性校正方法。通过选取不同宽度的窗口来估算阈值范围,并利用图像列方差与阈值进行比较,完成图像分块处理,再根据图像块进行非均匀性校正。该方法能够对CMOS图像传感器像元响应非线性引起的非均匀性噪声进行有效校正,同时采用多列像元共用一组校正参数,并引入了最小二乘法二阶拟合响应曲线,校正参数量也大幅度减少,节省了非均匀性校正参数存储空间。3.在场景法的基础上,提出了一种基于邻域像元区域属性的神经网络非均匀性校正方法。该方法通过真实场景信息对校正参数进行迭代更新,利用定标法求取迭代初值,并根据梯度信息自适应调节迭代步长,解决了校正参数无法更新、同一列中的像元校正参数相同以及迭代时间长等问题,从而提高了非均匀性校正精度。最后,从峰值信噪比、平整度以及均方根误差等客观指标上分析。经自适应移动窗口方法校正后,其最优点的非均匀度下降至2%以下,校正参数量相比逐列两点校正减少了62.8%,峰值信噪比为41.37d B,均方根误差为0.6835,平整度为0.0606。经区域属性方法校正后,峰值信噪比为47.71d B,均方根误差为0.1835,平整度为0.0111。本文所提出的方法不论从仿真图像主观观察,还是实验数据验证上都取得了较好的校正效果,对非均匀性条纹噪声均能够起到较好的抑制作用。