随着现代计算机科学技术的发展,使用计算机进行图像处理操作变得越来越普遍。计算机图像处理在日常的工作生活当中的某些流程或领域中也扮演着越来越重要的角色。图像匹配问题是图像处理领域中的基本问题,在计算机视觉、飞行器导航以及目标识别与跟踪等领域具有广泛的应用。图像匹配算法是根据已知模式的图像在一幅陌生图像中寻找对应该模式的图像的过程。但是目前还没有找到一种对各种情况都普遍适用的匹配算法。现有的图像匹配算法在匹配速度、匹配精确度或抗干扰能力上都或多或少的存在着不足,因此研究一种新的具有实时性且匹配精度高,同时抗干扰能力强的算法成为必要。针对这一问题,本文中做了较为细致的研究工作。首先比较了传统算法在图像匹配运算过程中的工作方式,找到了它们运算速度慢、不能抗任意角度旋转的问题的根源；随后,比较了现有的几种提高匹配速度的方法,以及使匹配算法具有旋转无关性的方法,通过比较找到了这些方法中的优势与不足；最后,提出了一种新的旋转无关的图像匹配方法。这种方法将匹配过程分为粗匹配和精匹配两个阶段。为了保证算法的实时性,在粗匹配阶段使用结合了快速搜索方法的圆投影算法作为相似性度量工具；为了提高匹配结果的精确性,在精匹配阶段加入了伪Zernike矩算法再次计算相似性。文章中给出了实现该算法的详细步骤。之后进行了大量实验,对算法的正确性、有效性进行了验证,从匹配速度、抗旋转性和抗干扰性几个方面对算法的性能进行了说明。实验结果表明,本文中提出的旋转无关匹配新算法能够在保持较高匹配识别率的基础上有效提高匹配速度,并具有一定的抗干扰性。