随着科学技术的进步,以光学成像方式获取物体信息的需求越来越大,而且对成像质量的要求越来越高。分辨率是衡量图像质量高低的重要标准,分辨率越高,可利用的图像细节信息越多。但在自然环境的中远距离成像条件下,大气湍流会严重影响到光学系统的成像质量,难以达到高分辨率。本文在室外近地面环境的50-200米成像距离条件下,研究基于长焦距望远物镜的高分辨率成像技术。为克服大气湍流对光学系统成像的影响,结合自适应光学技术,通过波前传感器硬件和图像处理软件相结合的方法,提高系统成像质量。主要工作和创新如下:1.通过分析近地面大气湍流变化特征,结合自适应光学技术,选择适合的长焦望远镜头和自适应光学器件完成了50-200米中远距离高分辨率成像光路系统设计。2.针对湍流退化图像复原算法在迭代过程出现的噪声放大现象,提出了一种改进的二次二维经验模态分解去噪算法。通过引入噪声方差估计使算法能够自适应的选择图像分解后的高频噪声分量进行滤波,实现对噪声的约束。实验表明,该算法能够有效提升噪声图像的峰值信噪比,并且能够较好的保持图像细节。3.研究了空气中基于波前信息的湍流退化图像复原方法,设计搭建了模拟实验光路系统并进行实验。实验结果验证了基于波前信息的图像复原算法克服湍流影响的可行性,并对影响图像复原效果的因素进行了分析。