原始图像在其获取、储存和传输过程中,由于受到种种因素影响,使得最终获取的图像不可避免地存在图像退化问题,如果不进行适当的检测评定和复原处理,将会直接影响到后续的图像处理环节。海洋是人类生存和发展的重要领域,所以水下图像也日渐成为人们研究的重要领域和方向。对水下降质图像进行复原处理,最大限度地还原出原图像,可获取大量重要信息。但由于水下成像过程复杂,所以如何能尽量精确地复原图像就成为一个重要的研究课题。由于水下成像系统复杂的成像特性,水下图像往往失真严重,水的吸收作用将导致到达目标物的光线衰减,水的散射作用又会使整个成像呈现雾化效果。其中,水的散射作用包括前向散射和后向散射,具体表现在成像系统中分别为系统点扩散函数和加性噪声。水的散射作用是造成图像退化的最主要的因素。而且随着拍摄距离的增大,画面反差降低,也使水下光学成像变得十分困难。因此,水下数字图像复原技术就是要解决此类问题,通过运用不同的复原方法,使水下降质图像获得最大程度的复原效果。本文本着通用性和实时性的原则,对数字图像复原问题做了详细的分析研究,对比研究了几种图像复原的方法,确定维纳滤波是适合对水下图像进行复原的方法之一。重点分析了水下图像的成像原理及光散射作用对图像退化的影响,并针对水下图像特殊的成像机理,提出了一套与之相适用的水下图像退化系统的物理模型,通过此模型,系统而详细的分析研究系统传递函数与后向散射噪声的特性,推导出相应的公式,并根据维纳滤波器的原理,确定滤波器参数,以此对退化图像进行复原处理。实验证明,该方法能够较好地恢复出图像细节,因此具有一定创新性和可行性。