较大口径光学测量成像系统在自然大气环境中使用经常受到大气湍流现象的影响。由于受到气体介质影响或干扰，目标光束的波阵面将产生畸变，导致光波振幅和相位的随机起伏，使焦面上像点的强度分布扩散、峰值降低以及光束漂移等湍流效应，最终使光学成像系统探测到的目标图像变模糊、降质，光学测量成像系统的成像性能严重的降低，使获得的图像无应用价值。通过研究、实验，广大光学测量研究人员一致认为自适应光学技术能够很好的实时校正大气湍流带来的负面影响，改变了传统被动测量模式，实现了主动适应自然环境变化的需求。但由于受到其它科学研究及其限制等因素，例如计算机处理能力、自适应光学系统自身设计缺陷以及成像系统噪声等因素影响，目前的自适应光学成像系统对大气湍流带来的影响的补偿或校正不是完整的、充分的，且由于带宽的因素，观测目标的高频信息仍然受到严重的抑制和衰减。往往图像的获得都是付出昂贵的代价，如果图像无法使用，对于经济、科研是个很大损失，因此，对自适应光学成像系统获得的图像进行高清晰、超分辨率复原是非常有意义的。目前，世界各国，尤其欧美国家在自适应光学技术及其后期图像高清晰复原上已经发展成熟，因此能够获取高清晰的观测目标图像，尤其是天文图像。自适应光学技术及其图像复原理论研究成果已有许多的应用，比如在激光大气传输过程中、眼科检查眼底图像获得过程中、航空航天高清晰图像测量、识别中等。本文主要分析讨论了：大气湍流的波前扰动及自适应光学技术；自适应光学图像复原方法及质量评价；自适应光学图像点扩散函数重构；重点研究了基于波前信息的自适应光学图像复原。得出基于自适应光学波前探测信息，在MAP图像复原框架下，设计的简单极大似然估计、目标边缘保持约束和点扩散函数约束等能获得很好的复原目标图像。