航拍视频多视图像快速拼接是无人机成像侦察与测绘的关键技术,通过对无人机航拍得到的高空间分辨率图像序列进行拼接,从而得到大视场、宽视野的全景高分辨率图像,在军事领域和民用领域都具有极高的应用价值。然而视频图像帧数多、冗余度高,视频图像拼接精度低、处理速度慢,这制约了无人机成像侦察与测绘应用的发展。本文面向航拍视频图像拼接处理速度慢的科学问题,重点进行了以下研究工作:针对航拍视频图像序列冗余帧数多的问题,首先手工复现了基于导航信息的关键帧提取方法。在对该方法进行实验并进行缺陷分析后,提出了一种基于导航信息与关键点融合的关键帧提取方法。该方法通过优化相邻关键帧之间的重叠率和可靠关键点的个数来选取合适的关键帧,在保证获取足够匹配点对数目以进行图像配准的前提下,尽量降低重叠率,减少关键帧数目。在Bu等人的航拍数据上的实验结果表明,通过设置合理匹配点对数目阈值,该方法可以剔除90%以上的冗余帧。此外,与仅基于导航信息的关键帧选择方法相比,该方法还克服了重叠区域中由关键点不足造成的部分区域拼接缺失问题。针对传统全局捆绑调整计算量大、运行速度慢的问题,本文提出了一种基于闭环的自动分组捆绑调整校正方法。该方法基于无人机飞行轨迹来检测寻找子闭环并进行局部捆绑调整以进一步提升精度与速度。在Bu等人的航拍数据以及本文所采集数据上的实验结果表明,该方法取得了更小的目标函数值,并节约了一半以上的捆绑调整时间。为进一步提高面向大数据量图像拼接的鲁棒性,本文采用了一种基于近邻的增量式捆绑调整策略,并提出了一整套完整的算法流程。该算法通过选取近邻帧进行分组,降低了单次捆绑调整的计算量,实现了增量式的拼接流程,获得了更稳定的拼接效果。本文设计并开发了航拍视频多视图像快速拼接系统。该系统基于前序章节内容编写而成。在Bu等人的航拍数据上的测试结果表明,相比于商用软件Pix4Dmapper,该系统的拼接速度平均提升了36.5倍,而且取得了良好的拼接效果,实现了航拍视频多视图像序列的高效高质量拼接。