森林病虫害严重制约我国造林绿化和生态环境建设,而传统的化学防治效率相当低下,因此研究基于机器视觉的农药精确对靶施用技术十分必要。针对农药精确对靶喷雾技术中,由于树木高大、采集树木图像视野狭窄等问题,本文通过研究树木图像拼接,将局部树木图像拼接成完整树木图像,同时在图像拼接过程中获得目标树木深度信息,为准确调整农药喷雾范围和喷雾射程提供依据。首先,本文针对树木图像的特点,探索出一套适用于树木图像拼接的方法。主要包括:从背景中分离树木、寻找特征区域、确定模板、搜索匹配点、计算拼接参数、原始图像预处理、初步拼接图像、拼接接缝处理、完成树木图像拼接等步骤。其次,建立基于单组树木图像拼接的分析系统。该系统将静态的单组树木图像的拼接过程划分成多个小步,可以单步运行并显示中间状态。拼接过程中也可以选择不同的算法及参数,为分析拼接效果和优化算法提供平台,为实时拼接系统的建立奠定基础。最后,建立动态树木图像序列的实时拼接系统。搭建树木图像实时拼接试验的硬件平台,主要包括:主计算机、数字CCD摄像机(含两个摄像机)、双摄像机固定架、1394卡和模拟树木。本系统完成了从图像采集到拼接的实时过程。在树木图像拼接的同时,基于双目视觉的基本原理,通过研究两摄像机与目标树木的空间位置关系,建立几何模型,利用摄像机视野范围、光轴夹角、焦点距离等参数,结合树木图像拼接时获得的拼接参数,获得目标树木的深度信息。本文研究可为完善精确对靶喷雾技术提供理论和实践的依据。