图像拼接技术将多张图像拼接成一张大尺度、高分辨率图像,进而用于灾后重建测量、战时实时地图构建、农业监测等诸多领域。然而,由于飞行环境影响,航拍图像存在几何畸变,现有分步校正法增加了重构误差。而且,图像校正将在图像边沿区域产生噪声,且使图像有效场景的形状不再规则,进而导致图像融合时拼接痕迹明显。为此,本文首先改进了航拍图像校正方法,然后为去除校正图像的边沿噪声提出了解决方案,最后将其与图像融合技术相结合,用于图像拼接。主要工作如下:(1)提出了一种无控制点的航拍图像几何校正的直接转换法。首先介绍了相关坐标系及它们间的转换关系。接着,利用共线方程分析了航拍图像几何畸变成因。然后,根据已知的俯仰角、翻滚角、偏航角和高度等飞行姿态数据构建相机成像几何模型校正图像。最后,通过对比实验确定采用三次多项式灰度内插法的间接法对原图像重采样,构建校正图像。其中主要贡献在于,重新分析了几何校正模型,推算出校正图像到原图像的直接转换关系,略去了中间分步校正插值重构图像所带来的误差。实验测试表明,本文方法提高了校正速度和校正精度。(2)提出了一种校正图像的图像边沿检测方法。首先分析比较了校正图像区域选择的三种形式,确定了在图像拼接中实现有效场景区域最大化且去除校正图像边沿噪声的图像边沿检测方案。图像边沿检测方法采用窗函数检测图像的有效场景区域,分为两次进行。第一次使用窗函数和阈值技术区分有效场景(含噪)和无效场景;第二次使用相同的窗函数、结合预定义判定准则检测有效场景(含噪)边沿的噪声区域,定位并移除噪声得到无噪的有效场景区域。最后进行了覆盖融合的实验对比。结果表明,加入图像边沿检测后的图像拼接中无明显拼接噪声,质量明显高于未使用图像边沿检测的情况,表明了图像边沿检测方法的有效性。(3)将本文的图像边沿检测方法与图像融合相结合,用于航拍校正图像的拼接。首先对拼接重叠区域进行图像边沿检测,得到有效区域对应的二值图。然后,根据二值图在空间上的对应关系,确定真实有效场景的重叠区域。最后,在该重叠区域上进行几种图像融合处理,实现图像拼接。实验结果表明,该方法不仅可以去除校正图像边沿噪声的问题,同时改善了校正图像中填充的无效像素对图像融合拼接的影响,减弱重叠区拼接痕迹影响,使过渡平滑。