在单次曝光时间内,由于相机和被拍摄物体之间的相对运动,导致所拍摄图像模糊。运动模糊导致的图像质量降低,严重影响了人们对外界的探寻、对信息的获取以及科学技术的发展。因此,对运动模糊图像复原技术的研究具有很重要的现实意义,其广泛应用于工业控制、道路监控、军事、医学以及刑侦等领域。运动模糊图像复原的主要工作是去除或者缓解图像采集过程中发生的图像质量退化,使图像趋近于理想的无运动模糊因素的清晰图像。本文的研究工作就是基于这个目的而展开的。传统相机的快门相当于一个低通滤波器,所拍摄的运动模糊图像失去了空间高频细节,使得通过反卷积进行去模糊成为一个病态问题。本文首先利用模糊图像的频谱特点,并结合Hough变换,提出了一种基于模糊边缘图像频谱亮线的运动方向估计算法；然后分析了模糊图像中沿运动方向上相邻像素之间的相关性,并结合光流方程,采用微分自相关方法估计运动模糊长度；接着介绍了编码曝光成像原理,即在单次曝光时间内用一个二进制码序列控制快门的开闭来获取一幅运动模糊图像,此时的相机快门相当于一个带通滤波器,这可类比于通信系统中的扩频技术,所获得的运动模糊图像保留了空间高频细节,并用多帧叠加的方式模拟编码曝光成像效果；最后根据编码曝光成像特点构造模糊图像的点扩展函数(PSF),结合估计出的运动模糊参数,采用最小均方误差准则对运动模糊图像进行恢复,利用主客观相结合的方法对恢复图像进行质量评价。实验结果表明：本文采用的方法能够准确地估计出运动模糊参数,并能有效地对基于编码曝光成像的运动模糊图像进行恢复。