信息时代，图像的摄取、加工处理、传输与接收都是基于数字设备的。通信系统中，图像压缩传输的方式使得图像信息对噪声极其敏感。尤其是多噪声、信号衰落大的移动通信信道中，图像信息极易受到损伤。因此，在移动互联的浪潮中，数字图像损伤修复技术的研究意义显得尤为突出。除视频错误隐匿技术的应用外，该技术还广泛应用在古画、旧照片的修复，图像中多余人或物的剔除，电影特技制作，图像压缩重构以及图像放大等领域。在数字图像处理领域里，数字图像损伤修复技术以新秀的身份活跃在了2000年以后的学者研究领域中。它属于图像复原的学科分支，在处理的数学方法上，最早采用的是偏微分方程的思想，随后基于该思想的演进以及新算法的提出层出不穷，但总体上可分为两类：一类基于结构信息扩散；一类基于纹理块复制。本文对结构类算法中3个经典模型进行了研究与实现，并在算法特点上进行了对比和总结。针对纹理类修复算法中样本复制算法修复所带来的断层和垃圾块的问题提出了改进的方法。采用模板大小的自适应选择方式，优化修复处理的时间和效果；在原有优先项基础上增加了修正项，很大程度上减缓了断层的出现；在最佳匹配块中的搜寻中，加入惩罚项，保证了最佳匹配块忠于原始图像。在快速算法的研究中，提出了一种相对FMM算法修复效果稍好以及相对Bornemann算法时间开销小的处理算法。改进的快速算法将权函数中方向因子的乘积项改为等照度线的方向，使得接近等照度方向的点方向因子值变大；调整了对待已知像素点的置信度因子，避免了误差的积累。对提出的改进算法都进行了大量的基础实验和数值分析。经实验，证明了改进算法的可行性。