随着航空遥感技术的高速发展,对遥感图像质量的要求也越来越高。高分辨率图像可以满足数字城市规划、军事侦察、自然灾害监测预警、地理信息系统等的需要。然而在实际航空遥感拍摄过程中往往会因为各种运动、环境噪声和传输降质等等原因导致成像目标模糊。本文主要研究的是目标和相机之间存在相对运动时产生的运动模糊。本文首先介绍了课题的背景及意义,接着阐述了运动模糊图像复原的发展概况,陈述了运动模糊图像复原的理论基础,其中包括退化模型、四种经典图像复原方法和图像复原质量的评价方法。计算机模拟了运动模糊图像复原,实验结果表明,模糊尺度越小、点扩散函数(Point Spread Function,PSF)越精确,复原质量越好。根据运动模糊图像复原的研究现状,提出了一种基于光电混合相关的运动模糊图像复原方法。在同一曝光时间内分别通过主CCD(Charge Coupled Device)和高速CCD对运动目标物体成像,主CCD获得一张被运动模糊的图像,高速CCD获得一组包含目标运动轨迹的图像序列。将获得的图像序列输入联合变换相关器中,做光学相关运算,质心法定位相关峰,描绘出目标物体的运动轨迹。计算运动轨迹和PSF之间的关系,得到准确的PSF,最后用约束最小二乘方算法复原运动模糊图像。然而高速CCD拍摄得到的图像序列往往存在对比度低,背景复杂等问题,导致探测的相关峰非常弱,甚至探测不到。阐述了三种改进相关输出的方法,并进行了计算机模拟和光学实验。结果显示,拉普拉斯变换能大大提高相关输出。最后,通过计算机模拟和搭建光学实验平台,实现了基于光电混合相关的运动模糊图像复原,实验结果均表明,采用该方法能够计算出准确的PSF,有效复原运动模糊图像。