低空航拍图像在生产中发挥着越来越重要的作用,如道路监控,抗灾抢险,地貌巡查等。广角镜头具有视角大、视野宽阔、景深长等特点。当其用于低空航拍时,这样可以减少航拍次数和时间。然而,由于广角相机构造参数及拍摄过程中飞机运动的原因,拍摄的图像存在着广角畸变及运动模糊等各种缺陷,降低了低空航拍图像的准确性,从而限制了其应用。此外,由于单幅图像包含的信息很少,需要对多幅图像进行拼接,合成一幅包含大信息量的图,以便于观察和获取信息。针对上述问题,本文从广角畸变校正、运动模糊恢复及图像拼接三个方面分别进行了理论研究和算法改进,主要工作为:1、研究了广角畸变的构成和对应的数学模型,对已有的广角畸变校正的基本方法进行了评估和性能分析。基于此,本文提出了一种单图像内基于点距搜索的分段校正方法。该方法选用网格模板,利用网格间距的畸变大小与实际大小的关系来判定畸变中心,简单方便快速。在校正方面,根据不同的畸变情况提出了分段的校正方法。2、根据运动模糊图像的频谱与运动方向垂直的特征,对图像频谱进行线性检测,本文中采用Radon线性检测,得到运动图像的频谱方向,其垂直方向即为运动方向,同时根据频谱间关系得到模糊长度,从而可以根据运动方向和模糊长度恢复图像。3、根据图像拼接的基本原理和步骤,完成了图像拼接及分块输出,并改进了图像拼接的快速流水输出方法。首先,改进了图像拼接中输入输出的方式,在图像拼接过程中采用流水模型,实现了输入输出同步,将传统的全部输入整体输出的方式改进为单输入多输出的方式。其次改进了图像拼接过程中参考图像的大小,使参考图像在和相邻两幅图像拼接过程中保持大小不变,从而使得多幅拼接图像的比例尺保持一致。最后,改进了图像融合的方式,将拼接缝应用到图像融合中,提高了融合质量,消除了拼接缝。本文中的多输出是指将拼接图像进行分块输出,这样便于图像的存储和后续处理。