数字正射影像(DOM)是目前摄影测量最重要的4D产品之一,既保持了正确的平面位置,又能够最真实客观地反映地物地貌信息,对于地球科学研究和人类的利用是十分有价值的,如在国土资源普查,城市规划,基础设施建设,抗震救灾等众多重要领域中都应用广泛。传统的DOM生产流程包括单幅影像匀光、数字微分纠正、影像间匀光、选择镶嵌线进行影像镶嵌以及最后的图幅划分。数字正射影像产品生产的自动化一直以来都是整个摄影测量领域所不断追求的目标,当前的实际生产过程中阻碍摄影测量生产自动化程度的一大瓶颈问题就是影像镶嵌的镶嵌线自动选择以及镶嵌线网络的自动生成。将两张或两张以上的正射影像拼接在一起形成一幅更大的正射影像称为正射影像镶嵌,其中最关键的步骤是镶嵌线的生成。尤其是在城区大比例尺遥感影像的镶嵌处理中,镶嵌线应避开房屋或色差较大的区域,保证镶嵌影像上没有几何错位且色彩过渡自然。传统的镶嵌算法大多只考虑了相邻的两幅影像在其重叠范围内的镶嵌线生成,并没有研究单独的镶嵌线怎样进行连接,从而形成镶嵌线网络,一些商业软件虽然能够生成镶嵌线网络,但其算法并不开源。目前,在实际生产过程中大多是在商业软件自动生成的镶嵌线上加以人工编辑,但是这一作业模式生产效率较低,在当前数据量急剧膨胀的情况下面临着严峻的挑战。面对如此巨大的数据量,如何快速生成测区整体的有效镶嵌线网络,并自动绕开房屋等存在几何错位的区域显得非常必要。本文以优化正射影像生产过程中镶嵌线的选择为目的,对镶嵌线的自动化选取和测区镶嵌线网络生成等问题进行了研究。正射影像镶嵌完成以后,一般需要对正射影像的镶嵌质量进行检查,以保证不出现明显的几何错位和颜色差异。对于人工目视判读则显得过于低效,因此本文研究了正射影像镶嵌质量的客观评价方法。本文的主要研究工作和创新性成果如下：1)研究了正射影像视差图的生成及优化算法。传统的镶嵌线自动搜索算法大多是基于差值影像的,差值影像能大致反映出重叠区影像的差异部分,但其对于建筑物等存在几何错位的区域的差异描述并不是连续的,容易导致镶嵌线穿越地物。本文提出利用影像密集匹配生成的视差图来划分出建筑物区域,利用基于影像局部空间自相关性的莫兰指数提取树木区域,取得了较好的提取效果。视差图代替差值影像搜索镶嵌线的最大好处在于,视差图提取的区域是连续的,对高出地面的物体的轮廓表达更准确,对镶嵌线搜索更有利。2)研究了镶嵌线自动搜索的智能算法。视差图可以看作是一幅代价影像,每个像素的像素值代表其代价值,表示穿越该像素的难易程度。因此,白色像素代表不允许镶嵌线经过的区域,黑色像素区域表示允许穿过。搜索镶嵌线的过程就是在视差图上找到一条不经过代价值较高的像素的最短路径。本文采用基于贪婪蛇型算法的智能搜索算法自动搜索镶嵌线。在给定起点和步距的前提下,以当前节点为圆心,搜索步距为半径画定一个圆,以当前点到终点方向为起始方向每间隔一定角度逆时针旋转一下,直到找到一个距离终点最近,但又不是白色像素的点,作为新的节点。通过有序记录全部节点得到一条最优路径。该算法不同于基于像素4-邻域或8-邻域判断的方法,而是采用步距式搜索方式,能有效避开建筑物,且搜索时间短,得到的镶嵌线节点数也很少。3)研究了测区镶嵌线网络的快速生成及优化算法。一般情况下,测区覆盖影像数量十分庞大,传统的两两镶嵌方式并不适合这种大数据量的处理,对于整个测区的影像镶嵌,本文改进了基于最近像主点原则的镶嵌线网络生成方法。最近主点法镶嵌线网络生成方法是针对框幅式航空影像的拼接提出来的,其基本思想是利用中心投影影像中像主点附近影像质量最高、变形最小这一特性按照距离最优原则生成镶嵌线网络。该方法首先对整个测区进行格网划分,然后计算每个格网中心到全部影像中心的距离,取距离最近的影像号作为格网索引,最后对格网索引进行聚合,得到的聚合面边界就是初始镶嵌线网络。最后,对得到的镶嵌线网络采用视差图算法进行优化,可使最终得到的镶嵌线网络避开建筑物和树木区域。4)研究了影像镶嵌质量的客观评价方法。影像镶嵌质量评价是判断影像镶嵌结果是否符合人的主观感受的重要手段。镶嵌质量评价方法的相对缺失也在一定程度上限制了图像镶嵌技术的发展,传统的统计差值影像上灰度值信息的方法在理想情况下有效,但对于复杂情况则可能偏离人眼的主观感受。因此,本文研究了一种基于边缘信息的质量客观评价方法,在效果上能较好地符合主观评价标准。