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全景图像拼接技术,是一种应用广泛的图像处理技术,它可以把多幅图像拼接融合成一张具有宽视角、高分辨率、包含原图像场景信息的全景图像,这种全景图突破一般摄像头成像的局限性,带给人们不一样的视觉感受和体验,对监控视频的全景图像拼接,可以解决单个摄像头视角较小的局限性,能够为观察者提供全方位、无间隙的实时监控。本文围绕图像拼接技术理论,研究了图像预处理、图像配准和图像融合理论,在此基础上利用ORB算法对经典的基于SIFT和SURF的图像拼接技术进行改进,实验证明,对于高分辨率、特征明显的海空背景图像,基于ORB算法的图像拼接技术具有更好的算法性能。此外,针对低分辨率、特征不明显的海空背景红外视频图像,本论文将光流法运用到图像拼接技术中,提出了一种计算图像变换矩阵非常简单的方法,最后设计出一种基于光流法的全景图像拼接方案,实验证明,该方案能够很好地实现海空背景红外视频的图像拼接,克服了经典的图像拼接方法的不足。本文的主要研究内容和贡献如下:(1)研究了图像预处理和图像拼接中的关键技术,其中主要包括图像去噪、图像几何变换模型、特征点检测算法、特征点配准算法以及图像融合算法,并对算法进行了仿真测试。(2)针对高分辨率、特征明显的海空背景图像,提出了一种基于ORB算法的全景图像拼接方法,并和经典的Autostitch图像拼接方法进行了实验对比。(3)针对红外视频图像上的水印字幕,提出了一种选择性中值滤波的图像去除水印字幕方法,最后针对低分辨率、特征不明显的海空背景红外视频图像,设计出了一种基于光流法的全景图像拼接方法,经过实验测试,可以证明本文提出的算法对海空背景红外视频图像能取得比较好的图像拼接效果,而经典的图像拼接方法无法做到对海空背景红外视频的拼接。