AST3是将要安装于位于南极内陆冰穹A的昆仑站的三台口径50cm的施密特望远镜,图像相减变源测光是AST3天文图像测光的主要方法之一,模板的生成是相减测光中重要的步骤,模板是由若干天文图像经过拼接生成的,Swarp是用于对天文图像进行拼接的重要软件,被AST3天文望远镜用于相减测光天文图像处理模板制作工程中的图像拼接。本文结合AST3天文图像软件处理系统,分析了其中负责图像拼接的Swarp,在进行对Swarp各子函数运行时间的性能分析后,发现其运行时间的瓶颈所在,对造成瓶颈的子函数进行分析,找到可以通过并行来加速天文图像处理的部分,提出了两种通过GPU加速的方案,为实现性能的对比,同时提出了传统的openMP并行化的方案,实现三种方案后,在不同天文图像规模下对实验结果进行了运行时间分析、整体加速比分析、并行部分加速比分析等,实验结果表明,经过优化后的GPU并行方案,在大尺寸天文图像条件下,拼接整体时间优于openMP并行方案,约降低至串行时的1/3,纯并行部分的加速比超过70。由于CPU端和GPU端API以及源代码文件方面的差异,原Swarp的编译过程及目录结构已不再适用,本文在经过对原Swarp软件目录结构调整后,给出了经过GPU加速后的Swarp的makefile模板,便于该并行化版本程序的二次开发,使Swarp能够被用于AST3天文图像处理流程的同时,也便于Swarp向其他天文图像处理系统迁移。