机载广域扫描大视场红外图像拼接是对机载红外成像器获取的高空间分辨率的图像序列进行拼接,从而获得大视场、高空间分辨率的航拍红外图像,其在军事侦查、灾害救援等领域中具有非常高的应用价值。与一般的图像拼接不同,本文描述的拼接是一种带伺服信息的有序图像拼接。图像拼接包含图像配准、捆绑调整和图像融合三大步骤。传统的捆绑调整方法采用LM算法对全部图像的相机参数进行联合求解,然而,大视场图像拼接处理的图像数量巨大,导致LM算法的迭代求解时间过长,甚至出现迭代过程不收敛的情况。大视场图像拼接采用增量式拼接模式,该模式下无法对全部图像进行捆绑调整。针对以上问题,本文改进了捆绑调整方法,以此为基础设计并实现了机载广域扫描大视场红外图像拼接软件。针对扫描大视场图像拼接中图像数量较多,导致捆绑调整运行时间长、算法不收敛的问题,本文提出了一种基于交替方向乘子法(ADMM)的捆绑调整方法,该方法利用ADMM算法代替LM算法对全部图像的相机参数进行联合求解,使所有匹配特征点对的残差的平方和最小。相比于传统的捆绑调整方法,该方法在大规模的图像拼接中收敛性更好,收敛速度更快。机载广域扫描拼接软件需要采用增量式的拼接模式,而捆绑调整是对全部图像配准参数进行联合优化,不再适用于增量式的拼接模式。为了解决该问题,本文提出了增量式相机参数优化方法,该方法在相机参数优化的过程中仅考虑局部图像配准信息,并且每次只调整新增图像的相机参数。该方法有效地解决了增量式拼接中的捆绑调整难题,运行效率高,获得了良好的图像拼接结果。本文设计并实现了机载广域扫描大视场红外图像拼接软件,该软件实现了对扫描红外图像序列的增量式拼接。本文利用多组红外图像对机载广域扫描大视场红外拼接软件进行测试,取得了良好的拼接效果。