Vandaag de dag worden digitale beelden en videos vrijwel overal gebruikt, en stijgen de kwaliteitseisen van de gebruiker bovendien gestaag. Nochtans zorgen fysische en economische beperkingen ervoor dat digitale beelden nooit perfect zijn wat betreft beeldresolutie, ruis, etc. Daarenboven kunnen digitale beelden verkregen door het digitaliseren van oud materiaal, zoals van oude foto's en films of van kunstwerken, andere storingen vertonen, veroorzaakt door krassen, stof of barsten. Deze storingen worden typisch geassocieerd met ouderdom. Het weghalen van deze storingen met digitale restauratietechnieken verhoogt niet alleen de visuele ervaring, maar vergemakkelijkt ook de analyse van de beeldinhoud. Sommige van deze technieken worden ook gebruikt bij het verwijderen van ongewenste elementen uit beelden, zoals datumstempels, watermerken of zelfs volledige objecten. In deze thesis zijn nieuwe digitale nabewerkingstechnieken ontwikkeld, om beeldresolutie te verhogen en ongewenste artifacten en objecten uit afbeeldingen te verwijderen. Naast het toepassen van deze technieken op beelden van natuurlijke scenes, hebben we ook de toepassing van barstverwijdering uit gedigitaliseerde schilderijen bestudeerd. De belangrijkste aanpakken, die we onderzocht hebben om de doelen te bereiken, zijn: graafmodellering (Markov random field), patch voorstellingen, zelf-gelijkenis in beelden en het gebruik van textuureigenschappen voor beschrijving van context.