传统的光纤束成像接入口径比较大,而且成像分辨率受到其中包含的单模光纤的数量的限制,而单根多模光纤成像是利用光学干涉和衍射进行成像,能够显著提高成像分辨率同时,大大减小内窥镜的接入口径,进而能够对微小物体内部进行高分辨成像,因此对其进行研究具有重要的实际应用意义。而使用单根多模光纤进行成像,由于多模光纤内部存在严重的模式色散,会导致传输的图像发生畸变,本文围绕畸变图像的恢复问题进行了深入研究,主要研究内容及成果如下:(1)理论上对多模光纤的传像过程进行了理论推导,证明了多模光纤成像系统是一个线性的但空间位移变换的系统,然后提出了一种通过测量多模光纤输入物点与输出像点的脉冲响应关系,已知脉冲响应关系和多模光纤输出的畸变图像信息,使用投影算法恢复图像畸变的方法,并且针对多模光纤内窥系统中存在的散斑照明问题,提出使用二次曝光法消除散斑照明影响,提高恢复图像的质量。(2)对多模光纤成像的关键技术-全息成像进行了理论介绍,仿真与实验,能够从全息图中恢复原始物光信息,验证了全息算法的准确性。(3)实施了多模光纤成像实验,测量了多模光纤成像系统的脉冲响应关系,结合系统脉冲响应和畸变图像信息,使用投影算法恢复了原始物光信息,验证了该方法实现多模光纤成像是可行的。然后又实施了散斑照明成像实验,消除了散斑照明影响,提高了恢复图像的质量。