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随着摄影测量技术的发展,高分辨率面阵CCD数字航测相机已成为获取航空遥感数据采用主要技术手段之一,其影像预处理技术也成为了摄影测量工作者研究的热点。对于多面阵数字航测相机来说,影像匹配是相机影像预处理技术中的重要一环。本文主要针对国产新型多面阵数字航测相机DMZ相机影像预处理中的影像匹配技术进行了研究,根据DMZ相机影像的特点,提出适用于DMZ相机的全色影像匹配算法和全色影像与多光谱影像匹配算法,并通过试验验证了方法的有效性和适用性。本文的主要内容包括:1、回顾了数字航测相机的发展历程,阐述了多面阵CCD航测相机诞生的背景以及研制国产多面阵数字航测相机系统的必要性。分析了几款国内外主流多面阵航测相机的性能及其影像预处理技术。简单介绍了国产新型多面阵CCD航测相机DMZ相机系统,指出影像匹配技术在其数据预处理中的重要性。2、简单阐述了影像匹配的基本概念和几种常用的相似性测度,分析基于灰度匹配方法和基于特征匹配方法的原理,指出特征匹配算法的优势。重点介绍影像点特征匹配算法,列举了上世纪70年代末至今多种经典的点特征匹配方法,在此基础上分析了Harris算法、SIFT算法、BRIEF算法和ORB算法这几种具有代表性算法的基本原理。对常用的影像几何变换模型的特点和适用性进行了分析。3、针对DMZ相机全色子影像的特点,把SIFT算法和ORB算法应用到相邻全色子影像的匹配中,并进行试验和分析。在此基础上提出一种更适用于DMZ相机全色影像的匹配算法,该算法基于Harris算法和归一化互相关系数,采用影像分块、局部搜索的匹配策略和基于像点坐标偏移的误匹配点自动剔除算法,通过最小二乘匹配实现高精度定位,并利用自由网平差优化匹配结果。4、根据DMZ相机多光谱影像的特点,把SIFT算法应用到多光谱影像与全色子影像的匹配中,并进行试验,分析其可行性与局限性。针对SIFT算法的局限性,引入由粗到精、分块匹配和自适应阈值三种匹配策略进行改善,使其更加适用于DMZ相机全色与多光谱影像的匹配处理。5、根据本文算法原理开发了影像特征匹配试验软件。采用汉中试验区影像进行匹配测试,结果显示,全色影像匹配算法的匹配精度为0.2~0.3个像素、同名点分布状况好、具有良好的稳定性;全色影像与多光谱影像匹配算法相较于原始SIFT算法速度提高了3倍多、同名点分布状况更好、匹配精度为0.4个像素,验证了本文算法的有效性和适用性。