图像和信号复原是图像处理和计算机视觉中的基础问题,被广泛应用于军事探测、遥感、医学、公共安全监控等大量应用领域,旨在从具有光学模糊和噪声污染等图像中恢复清晰化图像,其挑战性在于不适定数学反问题的病态性。图像全变差正则化理论是图像处理中的重要模型,已广泛应用于图像复原、不完全信号重建等问题。本书系统的阐述了图像全变差正则化理论作为反问题建模的基础理论、优化技术与应用算法,同时阐述了若干全变差正则化理论模型的新型推广形式,包括高阶方法和分数阶方法。本书通过大量的应用实例,有机地将理论和实践结合,深入浅出介绍了模型的数学物理机理、几何结构与纹理保持的图像先验建模思路及高效求解方法。