在研究大气湍流对图像造成的退化效果时,往往需要研究大气对目标成像的影响。湍流是地球上所有流体特有的运动特征,大气作为地球流体的一种,也有湍流运动的现象。光波在大气中传播时,其振幅和相位受到大气湍流运动的影响,产生程度不同而且没有规律的变化。大气的湍流运动,使大气折射率发生明显地改变,这严重降低了目标的成像质量。不同的湍流效应对目标的成像结果的影响不尽相同,它在图像上一般表现为四种图像退化效应,分别是像点模糊、像点抖动、像点偏移、随机噪声等。当然也有其它形式的退化效应,但除了这四种退化效应外,其他都比较少见,而且研究意义也不大。本文就大气湍流对目标成像造成的影响为研究对象,研究了湍流产生的原理和条件,详细描述了大气湍流造成的图像退化的现象并概述了仿真图像退化方法。本文总结了湍流流场的统计特性和光在大气中的传输特性,具体分析了湍流效应退化图像的特征。采用包含了湍流内外尺度影响的波结构函数、折射率谱以及成像系统退化函数的新退化模型。通过对计算结果进行分析,验证了退化模型的合理性,并对图像退化给出了定量的描述。大气湍流对光波传输的影响,导致人们难以对目标进行目标识别和信息提取等工作,因此,分析大气的湍流运动对光波传播的影响,研究湍流退化图像的机理有着重要的意义。这对消除目标图像畸变,恢复目标本来面貌有着指导性的作用。