У монографії вперше систематизовано й узагальнено нові напрямки, розроблені авторами, у застосуванні теорії обробки спотворених і малоконтрастних зображень до актуальних задач радіофізики, астрономії, оптики та радіолокації. Монографія складається з двох частин. У першій частині, на основі цілочисельної міри Лебега, проведено теоретичний аналіз однозначності відновлення одномірних сигналів і зображень за неповною інформацією про їхні спектри Фур'є. Побудовані моделі, що використовують перетворення Гільберта для встановлення зв’язку між модулем і фазою у двовимірному випадку. При відсутності умов для аналітичного розв’язання задач застосовуються методи проекцій на опуклі множини. У другій частині наведено результати, отримані за допомогою дробової міри і дробової розмірності, — фрактальний підхід до обробки надслабких сигналів і малоконтрастних зображень. Використовуються методи моделювання на основі масштабування і розподілу з «важкими хвостами». Ефективність методів фрактальної фільтрації ілюструється численними прикладами. Окреслено принципи синтезу фрактальних детекторів. Для фахівців, зацікавлених у нових ідеях та сучасних методах обробки зображень, сигналів і розпізнавання образів, а також для аспірантів і студентів відповідних спеціальностей.