水下图像普遍存在视场范围小、模糊、对比度低等问题,严重影响了光视觉在水下环境中的应用,然而水下图像拼接技术为克服这些问题提供了有效方法。本文提出了一种水下图像快速拼接方法,并将其应用于水下全景图像拼接,最终获得宽视场、高分辨率且平滑过渡的高质量水下全景拼接图像。本文首先加入了图像预处理环节,用于解决水下图像存在的模糊、对比度低、噪声严重等问题;接着将SURF兴趣点检测算法应用于水下图像配准当中,在兴趣点精确匹配阶段,提出了一种基于主方向的匹配算法,并将其与RANSAC算法相结合进行兴趣点精确匹配;最后采用渐入渐出融合算法实现水下图像融合,最终完成水下图像拼接。在完成两幅水下图像拼接之后,本文还对多幅水下图像进行拼接处理,实现了水下全景图像拼接。实验表明:本文提出的水下图像预处理方法能够极大地提高水下图像质量,为接下来的图像拼接任务做准备;本文提出的将基于主方向的匹配算法与RANSAC算法相结合进行兴趣点精确匹配的方法,在粗匹配点的误匹配率较高的情况下,能够有效提高精确匹配速度;渐入渐出融合算法能够有效消除或减弱拼接缝隙,提高水下图像拼接质量;本文采用的水下全景图像拼接方法能够有效解决传统全景图像拼接方法中存在的误差累积问题,提高全景图像的拼接精度和观看质量。