人類(lèi)在對(duì)外界的感知過(guò)程中，至少有80%以上的外界信息是通過(guò)視覺(jué)獲得的，視覺(jué)系統(tǒng)在人類(lèi)活動(dòng)中起著至關(guān)重要的作用。圖像是人們記錄視覺(jué)信息的主要載體，隨著現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)字圖像成像設(shè)備的普及，數(shù)字圖像已經(jīng)與人類(lèi)生活密不可分，在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、教育、娛樂(lè)以及國(guó)防科技等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　然而，在圖像的成像、傳輸、存儲(chǔ)和記錄過(guò)程中，由于成像設(shè)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(huì)產(chǎn)生質(zhì)量下降問(wèn)題，稱(chēng)為圖像降質(zhì)。圖像降質(zhì)給圖像的進(jìn)一步應(yīng)用（如圖像分析、場(chǎng)景理解、目標(biāo)提取及識(shí)別等）帶來(lái)相當(dāng)?shù)睦щy。在極端情況下，圖像降質(zhì)問(wèn)題甚至使圖像失去應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于圖像獲取來(lái)講，許多場(chǎng)景是瞬間發(fā)生，無(wú)法重現(xiàn)或重現(xiàn)的代價(jià)過(guò)高，因此人們期望有一種技術(shù)能夠彌補(bǔ)或找回由于圖像降質(zhì)丟失的視覺(jué)信息。圖像復(fù)原就是這樣一種技術(shù)，它的主要目的就是從降質(zhì)圖像中恢復(fù)出清晰圖像或真實(shí)場(chǎng)景。在曝光期間，如果成像設(shè)備與拍攝場(chǎng)景之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則拍攝的圖像就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)模糊。圖像運(yùn)動(dòng)模糊屬于圖像降質(zhì)的一種，并且無(wú)論在尖端的科學(xué)探索中還是在人們的日常生活中，運(yùn)動(dòng)模糊都是圖像形成過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題。
　　圖像運(yùn)動(dòng)模糊復(fù)原問(wèn)題一直是圖像處理領(lǐng)域中的著名難題，使用圖像復(fù)原算法對(duì)傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)模糊圖像進(jìn)行復(fù)原是一個(gè)解決病態(tài)性問(wèn)題的過(guò)程，圖像復(fù)原效果不夠理想。最近10年，計(jì)算攝影的出現(xiàn)創(chuàng)造性地突破了許多傳統(tǒng)攝影技術(shù)的限制。計(jì)算攝影是基于計(jì)算機(jī)及軟件方法融人大量的計(jì)算，并結(jié)合數(shù)字傳感器、現(xiàn)代光學(xué)、激勵(lì)器、智能光照等技術(shù)創(chuàng)造出新型攝影設(shè)備及應(yīng)用的綜合技術(shù)。編碼曝光技術(shù)作為計(jì)算攝影領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，為捕獲運(yùn)動(dòng)目標(biāo)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(jī)曝光期間根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的偽隨機(jī)二進(jìn)制編碼序列快速地開(kāi)一關(guān)相機(jī)快門(mén)以保留高頻信息，因此編碼曝光也常稱(chēng)作閃動(dòng)快門(mén)技術(shù)。與在曝光期間快門(mén)一直處于打開(kāi)狀態(tài)的傳統(tǒng)相機(jī)不同，用編碼曝光相機(jī)拍攝得到的運(yùn)動(dòng)模糊圖像其點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的傅里葉變換頻譜不含零點(diǎn)，屬于寬帶濾波器，因此點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)是可逆的。這樣一來(lái)，編碼曝光圖像的運(yùn)動(dòng)模糊復(fù)原可以采用快速的直接反卷積方法來(lái)獲取清晰圖像。由此可見(jiàn)，編碼曝光技術(shù)成功地將病態(tài)的模糊圖像復(fù)原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一種良態(tài)問(wèn)題。可以說(shuō)，編碼曝光技術(shù)給傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原方法提供了新的施展空間。本書(shū)以編碼曝光這一新穎的成像方法為主線(xiàn)，以獲取快速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下可見(jiàn)光清晰影像為目標(biāo)，研究了基于編碼曝光技術(shù)的運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原方法和高速視頻重建方法。
　　本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參考了國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的著作、論文，引用了其中的觀(guān)點(diǎn)、數(shù)據(jù)與結(jié)論，在此一并表示感謝。同時(shí)，本書(shū)的出版得到了國(guó)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(xué)識(shí)有限，書(shū)中定有偏頗或不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。