对于以推扫方式完成图像采集工作的光学遥感成像系统而言，由于系统角振动的影响，其所成图像往往存在非规则几何畸变。随着TDICCD积分级数以及成像系统分辨率的逐步提升，这种畸变对图像造成的影响已不容忽略。鉴于现阶段卫星平台控制精度的限制，为了满足高分辨率光学遥感成像技术发展的需求，本文通过对卫星角振动以及光学遥感成像模型的研究，提出了包含非规则几何畸变校正在内的光学遥感图像复原方法。仿真结果表明，该方法能够有效地提升图像质量，并具有较高的运算效率。本论文主要研究内容如下：1.卫星振动及其对光学遥感成像影响研究。通过对卫星振动的振动源、振动模式以及频率分布特性的分析，建立卫星振动的模型，并对模型相关参数的获取方法进行探讨。在此基础上，结合TDICCD的工作原理，分析振动引起的成像系统像移及其影响。2.非规则采样光学遥感图像成像模型研究。根据退化现象的不同为振动对图像造成的影响进行分类，并分别建立退化模型，进而利用理论分析以及仿真的方法深入研究不同程度系统振动对光学遥感成像的影响。而后，结合对遥感成像链路中其他退化因素的分析，建立包含振动影响在内的光学遥感成像模型。3.非规则采样光学遥感图像复原方法。通过对探测器非规则采样的分析，提出图像畸变校正的问题。在此基础上，根据光学遥感成像的实际情况，引入模糊与噪声，将其扩展非规则采样光学遥感图像的复原问题，并利用相关数学手段实现复原问题的求解。4.仿真分析与评价。从部分与整体两个方面出分别对复原图像的像质进行评价。其中包括对不同退化现象的去除（抑制）效果、算法的总体复原效果、运算效率以及算法对于不同场景退化图像的复原效果的评价。