近年来，基于图像或视频的三维重建技术的研究和应用受到人们越来越多的关注，尤其是基于图像的三维重建技术的研究。立体匹配是三维重建中的关键环节。本文主要对高效的全局立体匹配算法进行了研究，包括典型立体匹配算法的分析和改进、提出基于模板的改进图割的立体匹配算法、在立体匹配算法的框架上对提出的算法再改进三个部分。本文首先分析了四种典型的立体匹配算法并分别对它们进行了对比分析和改进。该部分详细介绍了区域立体匹配算法中的两种算法，实验结果表明BT优化算法的加入可有效得改进立体匹配算法的性能；改进了全局立体匹配算法中的动态规划算法和模拟退火算法，虽然某些全局算法可得到高密度视差图像，但提高全局立体匹配算法的效率仍是关键问题。然后，提出了一种全局立体匹配算法——基于模板的改进图割的立体匹配算法，该算法包括三个步骤：参考图像的分割、视差平面估计、使用Graph cut方法为视差平面分配标签。并且，将本文中的算法与实现的四种经典算法在评价标准之一——PBM值及运行效率两个评价指标上进行了对比和分析。最后，对已实现的基于模板的改进图割的立体匹配算法再进行改进。改进一，将已经证实可以改进立体匹配算法的BT算法加入到了全局立体匹配算法中的匹配代价计算阶段，且与未改进算法的匹配结果进行比较；改进二，找到影响立体匹配算法的关键参数，并且估计出使匹配效果能达到最佳的参数范围。