当拍摄的目标和相机在曝光瞬间内存在相对运动,便会造成拍摄图像模糊,这种模糊称为运动模糊。在实际过程中,相机与目标物体之间的运动相对复杂,工作在运动平台上的相机对目标进行拍摄时常会伴随着在运动平台上的非同轴旋转和摆动。本文主要针对非理想条件下的旋转运动模糊图像进行模拟和恢复算法研究,具体工作主要有以下几方面:1.本文利用解析几何和计算机图形学的方法,研究相机在假定的非理想条件(如相机在运动平台上以一定角度相对目标作旋转运动,同时伴随着在运动平台上摆动的情况)下的数学过程,建立图像退化模型。在此研究基础上,以旋转角速度、摆动角速度、曝光时间、视场角、成像尺寸等作为参数,生成在不同参数组合下的旋转运动模糊模拟图像。2.本文针对未知参数的旋转运动模糊提出了一种模糊参数的估计方法:将旋转运动模糊图像分割成m×n个小图,每个小图的模糊路径可以近似为直线模糊路径。本文运用直线运动模糊方向与模糊尺度的估算方法鉴别出每个小图的模糊尺度和方向,最终形成旋转运动模糊场(m×n大小)的估计。接着本文使用最小二乘法拟合出旋转运动模糊中心和模糊角度。此外,针对旋转运动模糊场的这种估计方法,本文从多个角度对模糊图像进行了估计实验,并对实验结果进行了对比分析。实验结果表明:当旋转中心先验知识在真实值的正负20个像素之间时,旋转中心的最小二乘估计与真实值的误差在正负10个像素之间;模糊角度的先验知识的误差在5°以内时,模糊角度的最小二乘估计是一致的,与真实值的误差小。3.本文运用基于极坐标变换的旋转运动模糊的恢复方法,针对旋转中心在图像中心的模糊图片进行了恢复实验。实验表明:该算法对旋转模糊5°和10°的模糊图片均能较好的恢复,但旋转模糊角度越大,恢复图像的效果越差。