文物是宝贵的历史文化遗产,具有重要的历史与艺术价值,由于老化以及人为破坏等因素,文物的保护工作面临着很多困难。古代壁画作为一类常见的文物,除了常规的保护手段外,还可以通过数字化的方法来进行保护。壁画的数字化要求高精度和高分辨率,目前的通用做法是对壁画进行分块拍摄再通过图像拼接的手段形成全局图像。课题组已经解决了大幅面壁画分块图像获取的难题,现在的工作集中于图像的拼接。在壁画图像的拼接工作中,现有的图像拼接方法不能满足壁画图像拼接的需求,尤其在图像分辨率高,数量多的情况下,得到的全局图像往往会与实际相差甚多,而且拼接的速度也不能令人满意,本文就致力于寻找合适的方法来改进壁画图像拼接的速度和最终结果的精度,满足高保真的需求。本文根据壁画图像的拍摄原理提出了一种基于物理方位信息的特征点可靠匹配方法,能够有效缩小在匹配过程中特征点查找匹配对的目标区域,从而提高匹配的速度和准确度,为后续的图像拼接工作打下良好基础。本文提出了一种基于SFM算法的图像拼接技术,它利用SFM算法来估算出图像中特征点的三维空间坐标,然后利用这些空间信息计算出一个适合的投影面并对所有待拼接图像进行正射投影,这些处理步骤可以有效减少因壁画的凹凸不平和图像的畸变所引起的最终全局图误差,能够优化拼接结果,使之接近于真实场景。本文将上述提出的两种方法应用于图像拼接系统中,使得拼接系统能够适用于大幅面壁画图像拼接的特殊场合,最终的实验结果表明,本文提出的方法可以有效地减少由于客观原因所造成的图像拼接误差,比起其他方法更满足高保真的要求,取得了较理想的效果。