随着电子技术以及计算机技术的迅猛发展,人们对数字图像处理的要求愈来愈高。为了满足人们的需求,达到一定目的,对图像进行特殊处理成为一项备受重视的研究课题。这些特殊处理包括对图像中破损的信息进行修补,使得修补后的图像接近或达到原图的视觉效果,称为图像修复。以及将目标和背景分离的图像分割技术。研究图像修复和图像分割对于进一步发展数字图像处理理论,进一步扩大图像处理的应用领域具有重要意义。本文研究的主要内容包括：(1)提出了在待修复图像中分割出预选源区域的方法。实验表明,该方法有效地防止了错误修复块的出现,避免了偶尔出现的错误修复可能产生的恶性繁衍。(2)采用双线性插值的方法对原图像进行收缩,对收缩图像进行修复,该方法在数值计算上大大缩减了修复的时间,提高了算法时效。(3)提出了自适应窗口尺寸调整规则。实验表明,该方法有效的避免了错误修复块的出现,提高了修复质量。(4)提出了使用树状数组作为数据结构计算分形维数的方法,该方法解决了传统的分形维数算法,在大量计算维数时算法复杂度低的问题,能够高速计算一段区间内的分形维数。(5)提出了采用局部分形的图像分割算法,实验结果表明该算法充分利用云彩的分形特征,能够有效地将云彩和其他人工遮挡物以及背景光线变化和局部噪声区分开。