在飞行器机载光电平台摄像过程中,机身存在姿态变化及振动,使光电平台摄像框架产生横滚、俯仰及偏航等动作,导致探测器所摄图像旋转、抖动,所摄图像变得模糊,若误判将产生严重后果。本文以飞行器目标图像为研究对象,对图像消旋及消抖方法进行研究。首先,在现有图像消旋技术基础上,确定了以光学消旋与电子消旋相结合的图像消旋方案,并基于该方案搭建了一套图像消旋系统,该系统具备图像采集,图像旋转角度测量及解码,电机控制等功能。然后,对该系统的消旋性能进行验证。第一,采集飞行器目标图像并进行预处理;第二,基于后向映射原理,对传统图像消旋算法进行改进;第三,对图像灰度插值方法进行对比仿真;第四,以旋转变压器所测角为依据,基于改进的消旋算法、双线性插值方法,进行MATLAB图像消旋仿真;第五,通过图像消旋系统进行消旋实验;最后,对MATLAB消旋仿真及图像消旋实验所得图像进行对比,后者相比前者,图像序列均方误差平均下降81.79%,峰值信噪比平均提升48.33%,证明图像消旋系统具备良好的消旋特性。最后,利用逆滤波复原法对图像进行消抖。第一,引入对数极坐标对相位相关算法进行改进,求解图像复原所需先验知识;第二,对维纳滤波复原及逆滤波复原进行对比仿真。第三,进行逆滤波复原仿真,在图像已消旋的基础上峰值信噪比提升47.9%,证明了逆滤波复原在消抖场合的优越性。本文通过建立图像消旋系统结合逆滤波复原方法,改善了飞行器目标图像的质量,为飞行器追踪领域提出图像消旋与消抖相结合的新思路。