近年来,遥感技术在资源调查、地形侦测、军事侦察等领域广泛应用,在国家安全和国民经济中占据着不可忽视的地位。空间相机作为遥感卫星的“眼睛”,对获得清晰可靠的遥感数据,起着至关重要的作用。根据传感器类型不同,空间相机可分为面阵式相机和积分式相机等,其中时间延迟积分(TDI-CCD)相机由于其高质量成像的特点在遥感领域有着广泛的应用。但由于空间环境的影响,TDI-CCD遥感相机在成像过程中会发生颤振,导致拍摄获得的图像发生模糊。针对上述背景,本文根据TDI-CCD遥感相机的成像模式和退化机理,构建TDI-CCD遥感仿真模型,并通过分析不同积分级数、颤振频率下遥感图像的退化规律,证明仿真模型的有效性。在基于行间模糊核相似程度的优化方法中,本文首先分析了图像块长度、图像行间模糊核相似程度值对TDI遥感颤振图像的复原影响,发现在包含沿推扫方向的颤振分量的情况下,当图像行间模糊核相似程度高时,适当增加图像块长度有利于提高对颤振图像的复原效果,当图像行间模糊核相似程度低时,增加图像块长度反而对复原效果起抑制作用。针对上述结论,本文构建图像块长度与图像行间模糊核相似程度的关系公式,提出根据行间模糊核相似程度值自适应调整图像块长度,从而优化复原效果的方法。接着,本文比较图像块长度固定和自适应调整时,TDI颤振图像的复原效果,证明本文算法的可行性。在基于数值保真项优化的TDI遥感复原算法中,本文首先分析遥感图像复原过程中振铃的产生原因,表明振铃的产生主要是由于模糊核不准确和采用的图像模型不恰当两方面。在TDI遥感颤振成像过程中,图像行间模糊核不一致,模糊核无法达到高精度的情况下,选择在全变分方法的基础上,引入图像二阶信息量,通过构建更精确的图像模型,提高对TDI颤振遥感图像的复原效果。之后,本文分析不同积分级数、颤振频率下Richardson-Lucy(RL)算法、全变分方法和本文提出算法对TDI颤振遥感图像的复原效果,证明本文所提算法在不同颤振条件下的普适性。最后,利用本文所提算法对发生二维颤振的实拍图像进行恢复,通过从结构相似度(SSIM)和峰值信噪比(PSNR)两方面客观分析复原遥感图的复原效果,证明本文所提算法针对实拍图像复原的可行性。