数字影像作为基础地理信息数据,已经成为国民经济发展以及国防建设不可或缺的资源,其安全保护研究十分重要。大量高分辨率影像会暴露军事设施、大型武器装备、秘密机构、核设施等敏感目标,需要对这些敏感目标进行脱密处理后才能保证数据的安全与共享应用,否则可能对国家利益和国家安全构成威胁。根据数字影像特征、相关政策法规以及国内外处理敏感目标的方式对脱密模型提出了安全保密、数据可用、脱密高效等需求,分析了基于目标加云、变分偏微分方程、快速步进法、样本纹理合成等脱密方法的原理与不足,研究构建了数字影像敏感目标安全脱密模型,设计开发了数字影像脱密系统,通过实验证明本文提出的安全脱密模型具有脱密效果好、脱密性能高、脱密安全性高等特点,能够应用于数字影像敏感目标脱密。论文主要的研究内容与结论包括:(1)数字影像敏感目标脱密的基础研究。围绕数字影像的结构纹理特征、敏感目标定义以及脱密需求进行剖析,研究基于目标加云、变分偏微分方程、快速步进法、样本纹理合成等脱密方法的基本原理,对比分析其优缺点,为提出适用于数字影像敏感目标脱密模型的进一步研究奠定基础。(2)构建数字影像敏感目标安全脱密模型。在分析样本纹理合成原理的基础上,研究构建数字影像敏感目标安全脱密模型。首先,基于非线性变换模型生成非线性变换影像;其次,通过八邻域快速搜索和模板块自适应策略在非线性变换影像中快速查找相似样本纹理块;再次,利用动态规划脱密顺序确定需要优先处理的样本纹理块;最后,基于颜色纹理特征匹配准则确定最佳匹配样本纹理块,并替换原样本纹理块,直至完成目标脱密。(3)数字影像脱密系统开发与实验分析。本文设计开发数字影像脱密系统,实现了影像数据的脱密功能,通过实验对比分析不同脱密模型的脱密效果、脱密性能和脱密安全性。实验证明本文提出的安全脱密模型能够满足数字影像敏感目标脱密的需求。