随着航天科技不断地发展,像航天观测,空间遥感等领域对光学系统的分辨率要求也越来越高。根据瑞利准则(28)??22.1D,当光学系统的工作波长一定的情况下,要想提高其分辨率,只能通过增大其口径。但航天系统对其光学系统的体积重量都有着严格地限制,所以大口径光学系统渐渐地向着体积小、重量轻的方向发展,再加上加工技术,材料、加工成本等多种因素的限制,科学家们提出了合成孔径技术,它成功克服了加工工艺复杂,加工成本高,以及体积重量过大等限制因素。合成孔径成像的特点同时也决定了其自身的缺陷,由于该系统是对其等效的大孔径进行部分填充,导致了通光面积的减小。当其填充因子较小的时候,导致其在成过程中对中低频下降非常严重,甚至可能缺失,造成成像结果对比度下降、图像模糊。为了获得一个满意的成像结果,图像的复原在合成孔径系统成像中有着不可或缺的地位。本文主要对合成孔径系统做了下面几方面的研究:(1)首先分析了合成孔径成像的基本原理,并建立了对应的成像模型。分析了合成孔径的一些参数特性(孔径排布结构、系统的填充因子、截止频率等因素)对其成像质量的影响。应用Matlab设计合成孔径的仿真软件,对不同排布结构,填充因子的合成孔径系统进行了成像仿真,得到理想点扩散函数和调制传递函数,然后进行实验获得其真实的点扩散函数并与仿真结果进行对比分析。(2)合成孔径成像系统是对其等效的单孔径进行部分填充,导致其通光面积减小,获取图像信息的能力下降。而且为了获取个更大视场的合成孔径系统,必须减小其填充因子,然而当系统的填充因子较小时,导致系统的调制传递函数在中低频下降非常严重,甚至出现中低频缺失的现象,导致图像质量下降非常严重。一般的图像复原又无法对图像中低频的缺失进行复原,所以本文利用了单孔径系统对中低频响应较好的这一特点,提出基于单孔径系统与合成孔径系统图像融合的手段,对合成孔径系统的中低频缺失这一缺陷进行了补偿,并得到了仿真结果,对这一方法进行了有效的验证。(3)最后基于图像的中低频补偿应用了传统的图像复原算法进行复原。由于合成孔径系统的成像结果受到许多噪声的影响,在图像复原之前选取了合适的滤波去噪,既保证图像噪声得到了很好抑制,也保证了图像的结构不被破坏。最后对经过预处理后的成像结果应用了维纳滤波复原、基于最大似然的R-L复原、TV正则化复原分别进行了复原。对不同算法复原结果进行对比分析并进行了复原质量评价。