实现超分辨成像,获取图像更多的细节信息,是光学成像领域不断追求的目标。傅里叶叠层成像作为一种超分辨成像方法,最早应用于显微成像中,成功解决了显微成像中高分辨率与大视场不能兼得的问题。而对于诸如天基遥感、航空航天等远距离成像来说,必须采用大孔径的成像镜头来减小衍射模糊的影响以获取高分辨率的图像,但这必然会增加成像系统的重量、复杂度以及造价,所以考虑用计算成像的方法解决衍射受限的问题,因此傅里叶叠层成像技术作为一种包含合成孔径和相位恢复技术的新型图像重构技术被运用到了远距离成像中。对于远距离傅里叶叠层成像来说,其成像距离拓展了几百上千倍,其中的一些不确定的因素大大增加,这些系统及环境带来的影响因素都可能影响最终的重建结果,所以本文主要研究远距离孔径扫描傅里叶叠层成像的预处理技术,以空间目标成像为背景,分析成像过程中的图像降质因素,并对这些影响因素加以抑制以提高最终图像重建的质量。论文主要成果如下:1.以傅里叶叠层显微成像为引,分析傅里叶叠层显微成像的成像机理、数理模型以及光路设计;然后将其引申到远距离孔径扫描傅里叶叠层成像中去,详细介绍远场傅里叶叠层成像系统的模型、光路传输以及重建算法,实现对远距离孔径扫描傅里叶叠层成像的整体把握;2.详细分析了远距离孔径扫描傅里叶叠层成像中可能存在的图像降质因素,并针对具体的影响因素提出了相应的解决方法。对由于光源亮度不均造成的图像亮度不一致的现象,经过对比两种亮度均匀算法:伽马变换以及同态滤波,最终选定更为简单、校准效果更好的伽马变换作为亮度均匀性校准算法;对于由实验器件及实验环境带来的暗电流噪声、泊松噪声、高斯噪声等噪声影响,本文先使用一种暗场标定的方法对暗电流噪声做基本的去除,然后运用一种泊松-高斯混合噪声模型来估计噪声参数并精准去噪,很大程度上防止了有用的高频信息被噪声湮没的问题;对于由相机抖动引起的图像空间位置偏差问题,通过对比两种配准算法:基于灰度信息的图像配准方法、基于相位相关的亚像素配准方法,最终选用配准精度更高的相位相关亚像素配准方法,有效的解决了由于位置误差导致的重建图像中的伪影现象;对于由于相机或者物体位移产生的运动模糊及离焦模糊现象,本文对比了两种去模糊算法:维纳滤波以及盲Richardson-Lucy算法,最终选用去模糊效果更好的盲Richardson-Lucy算法作为本文的去模糊算法。并通过仿真验证了这些预处理算法对重建图像分辨率的有效提升,相比于加入泊松参数为0.005,高斯参数为0.0015的混合噪声,水平以及垂直方向分别为0.52465和0.8372（像素个数）的位移偏差以及高斯模糊的图像重构结果,经过预处理后的重构图像分辨率提升了4倍,信噪比提升了10.56d B。3.在上述预处理的基础上,再在图像重建过程中施加一定的约束并做一些校准处理进一步提升最终重建图像的分辨率。其中主要包括代价函数的选取、正则化约束以及像差的校准;通过对比三种不同类型的代价函数,最终选择重建效果更为理想的振幅型代价函数并为施加了全变分正则约束,使得重建算法对噪声更为鲁棒;然后还对成像系统中可能存在的像差做了仿真,并通过更新光瞳函数对像差做了校准。4.完成了实验器件的选型以及实验系统的搭建,并利用搭建的实验系统进行数据采集,最后运用本文所提出的预处理算法以及改进的重建算法进行实验数据的重构,最终实现了1.6m成像距离下3.8倍的图像分辨率提升。