本論文では, ガウス混成モデルに基づく画像のウィナーフィルタにおける復元能力の向上を目的として任意形状領域分割法の導入を図るため, 画像の統計的モデルについて検討を行う.任意形状領域分割法の導入により, 分割後領域内の信号は従来の正方ブロック分割のものに比べ統計的性質が一様となるため, 定常性を損なうことなく観測信号数を増加でき, 復元能力の向上が期待できる.本文では, WF係数をパラメータとする画素単位の混成モデルを提案し, そのパラメータの決定法および検出法を示す.最後に雑音除去フィルタのシミュレーション実験結果を示し, 提案モデルは従来モデルに比べ復元能力を向上できることを明らかにする.