图像无缝拼接的主要目标是通过对像素值的修正使得拼接后图像在拼缝附近能光滑过渡且图像整体灰度和谐;同时又能保证在修正像素值时,从待拼接源图中获取尽可能多的信息量。目前,图像无缝拼接技术作为一种重要的图像处理技术,已经被广泛地应用到计算机视觉、医学图像处理、虚拟现实等等领域中。本文仅从拼缝的存在方式出发,主要研究如下内容:第一,对待拼接图像间含有重叠区域的拼缝消除研究。为兼顾图像拼接的光滑和扭曲这两项评价指标,本文提出了一种基于模糊积分的图像优化拼接方法。针对单因素指标对评价拼接效果带来的问题,利用符合主观感受的模糊积分方法综合这两种单因素评价指标,实现图像拼接的综合评价。依据此评价方法,寻找优化的加权函数,实现不同尺度上小波系数融合的优化,最终重构出无缝、光滑的拼接图像。第二,对待拼接图像间不含重叠区域的拼缝消除研究(即图像镶嵌)。为了兼顾图像镶嵌在拼缝附近的平滑过渡和整体色调的一致性,提出了一种基于向导矢量场的图像镶嵌方法。该方法针对现有图像镶嵌算法很难适应待镶嵌图像之间存在较大灰度差异这一问题,首先构建具有待镶嵌目标像素分布特性的向导矢量场;然后在此矢量场的引导下,镶嵌目的区域的像素值经过插值、迭代不断被更新,使得拼缝附近处的梯度值达到最小从而获得局部光滑过渡、全局和谐的理想镶嵌图像。第三,针对拼缝消除研究,本文总结了不同拼缝的消除方法,给出了采用加权融合法修正拼缝灰度值时加权函数的选取规则;同时,也给出了采用反馈信息优化无缝拼接算法时,各种基于客观和视觉感知的评价指标及实现其综合评价时的合成方法。