人類在對外界的感知過程中，至少有80%以上的外界信息是通過視覺獲得的，視覺系統(tǒng)在人類活動中起著至關重要的作用。圖像是人們記錄視覺信息的主要載體，隨著現(xiàn)代數(shù)字技術的發(fā)展以及數(shù)字圖像成像設備的普及，數(shù)字圖像已經(jīng)與人類生活密不可分，在科學研究、工業(yè)生產、醫(yī)療衛(wèi)生、教育、娛樂以及國防科技等領域得到了廣泛的應用。
　　然而，在圖像的成像、傳輸、存儲和記錄過程中，由于成像設備固有的物理局限性和外部環(huán)境條件等多方面的原因，圖像在不同程度上都會產生質量下降問題，稱為圖像降質。圖像降質給圖像的進一步應用（如圖像分析、場景理解、目標提取及識別等）帶來相當?shù)睦щy。在極端情況下，圖像降質問題甚至使圖像失去應用價值。對于圖像獲取來講，許多場景是瞬間發(fā)生，無法重現(xiàn)或重現(xiàn)的代價過高，因此人們期望有一種技術能夠彌補或找回由于圖像降質丟失的視覺信息。圖像復原就是這樣一種技術，它的主要目的就是從降質圖像中恢復出清晰圖像或真實場景。在曝光期間，如果成像設備與拍攝場景之間存在相對運動，則拍攝的圖像就會出現(xiàn)運動模糊。圖像運動模糊屬于圖像降質的一種，并且無論在尖端的科學探索中還是在人們的日常生活中，運動模糊都是圖像形成過程中普遍存在的問題。
　　圖像運動模糊復原問題一直是圖像處理領域中的著名難題，使用圖像復原算法對傳統(tǒng)的運動模糊圖像進行復原是一個解決病態(tài)性問題的過程，圖像復原效果不夠理想。最近10年，計算攝影的出現(xiàn)創(chuàng)造性地突破了許多傳統(tǒng)攝影技術的限制。計算攝影是基于計算機及軟件方法融人大量的計算，并結合數(shù)字傳感器、現(xiàn)代光學、激勵器、智能光照等技術創(chuàng)造出新型攝影設備及應用的綜合技術。編碼曝光技術作為計算攝影領域的一個重要分支，為捕獲運動目標的清晰圖像提供了新的可能。編碼曝光的核心思想是在相機曝光期間根據(jù)預先設計的偽隨機二進制編碼序列快速地開一關相機快門以保留高頻信息，因此編碼曝光也常稱作閃動快門技術。與在曝光期間快門一直處于打開狀態(tài)的傳統(tǒng)相機不同，用編碼曝光相機拍攝得到的運動模糊圖像其點擴展函數(shù)的傅里葉變換頻譜不含零點，屬于寬帶濾波器，因此點擴展函數(shù)是可逆的。這樣一來，編碼曝光圖像的運動模糊復原可以采用快速的直接反卷積方法來獲取清晰圖像。由此可見，編碼曝光技術成功地將病態(tài)的模糊圖像復原問題轉化為一種良態(tài)問題�？梢哉f，編碼曝光技術給傳統(tǒng)的運動模糊圖像復原方法提供了新的施展空間。本書以編碼曝光這一新穎的成像方法為主線，以獲取快速運動場景下可見光清晰影像為目標，研究了基于編碼曝光技術的運動模糊圖像復原方法和高速視頻重建方法。
　　本書在編寫過程中參考了國內外許多學者的著作、論文，引用了其中的觀點、數(shù)據(jù)與結論，在此一并表示感謝。同時，本書的出版得到了國防工業(yè)出版社的大力支持，在此致以深深的謝意。
　　由于編者學識有限，書中定有偏頗或不妥之處，敬請讀者批評指正。