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飞行器在高超声速条件下采用成像制导时,飞行器与来流作用引起的气动光学效应是制约成像末制导精度的首要因素,气动光学效应的核心影响又表现为对目标光传输的影响,受到影响的光波面经过成像系统成像为失真的目标图像从而降低制导精度,因此研究气动光学效应中光传输影响的大小—即波前畸变测量以及运用测量的畸变波前结果对目标图像进行校正对成像制导精度的提高具有重要意义。本文采用了实验的研究方法对波前畸变的测量进行研究,完善了一种新型的波前测量传感器—BOS-WS(BOS-based Wavefront Sensor),对该方法进行了验证性实验;提出了一种结合实验气动光学失真图像的校正理论,并结合畸变波前测量的特点提出了一种几何光学传递函数的计算方法,运用基于光学传递函数校正方法对畸变目标图像进行校正;最后利用BOS-WS测量的畸变波前差分得到偏移矩阵,并结合数字图像校正方法对失真图像进行了校正。本文首先介绍了成像制导气动光学效应研究的基本内容、波前畸变测量方法和图像校正基本方法:介绍了目前国内外使用的进行气动光学效应畸变波前测量的传感器和对退化目标图像进行校正的基本理论和校正方法,并分析了波前测量方法和图像校正方法的研究现状。其次,本文介绍了运用成像制导中气动光学效应波前测量的研究设备。介绍了一种低噪声风洞设备,并针对其流场参数进行了详细的阐述。详细地介绍了基于纳米粒子的平面激光散射技术(Nano-tracer Planar Laser Scattering,NPLS),这是一种超声速流场精细结构测试技术,可用于显示不同流场结构对于光传输的影响,同时也可用该系统的NPLS-WT(NPLS-baesd Wavefront Technique)技术测量流场波前,并与本文重点研究的波前测量技术进行对比。对一种新型的波前测量技术—基于BOS(Backgroud Oriented Schlieren)波前传感器(BOS-WS)进行了理论推导,并就其布局参数进行了归一化,使其布局更加规范化并且易于操作;然后针对BOS-WS两种不同模式的灵敏度和空间粉率的相互关系以及对误差的影响进行了实验研究,结果表明,使用BOS-WS系统进行波前测量时需要结合被测物的折射率梯度选择合适的布局参数以使误差最小化。再次,针对退化图像的校正提出了两种校正方法:1)基于光学传递函数的滤波图像校正方法。构建了基于光学传递函数的图像滤波理论基础,利用BOS-WS波前传感器的测量特点提出了一种能快速计算系统几何光学传递函数的计算方法,同时利用重构的波前计算了波动光学传递函数。最后利用计算的流场光学传递函数对流场图像进行了校正;2)利用测量的波前进行差分得到了成像面不同位置处的偏移大小,因此利用该偏移矩阵提出了一种基于偏移矩阵的数字图像校正方法,该方法对图像的校正作用达到了预期的效果。