随着四旋翼飞行器的普及,无人机航拍得到了越来越多的人的青睐,在很多专业领域比如抢险救灾,地图测绘,故障勘探等工作中发挥了越来越大的作用。但是无人机航拍所得到的航拍图像视场较小,不利于整体性的观察。针对上述问题,本文设计了基于四旋翼飞行器的航拍图像重构系统,包括飞行器控制系统以及全景图像拼接两大部分。下面介绍本文主要的研究工作。首先,对课题的研究背景和意义进行讨论,对图像拼接理论的国内外研究现状进行介绍,并且对本文的研究内容和论文安排进行说明。其次,对四旋翼飞行器控制系统作整体的分析和规划,结合四旋翼飞行器的基本飞行原理,设计四旋翼飞行器的硬件电路和软件程序,利用互补滤波算法进行飞行器各姿态传感器数据的姿态融合和解算,利用PID算法进行控制量的计算并输出。然后,对比分析图像拼接算法过程中不同特征点提取方法的优缺点,选取SIFT算子进行图像特征点的提取,并生成特征描述子,用向量的形式表示每一个特征点,通过上位机逐步实现SIFT特征点提取过程。对已经进行了特征点提取的图像进行特征向量粗匹配以及特征向量对提纯,计算出转换矩阵,并通过加权平均拼接方法完成图像的融合拼接。最后,完成系统的整合,利用四旋翼飞行器进行视频的自动拍摄并保存在内存设备中,导入上位机并利用Visual Studio 2010编程实现航拍视频的打开与截帧,帧图像的保存,帧图像的全景无缝拼接等步骤,开发一套基于四旋翼飞行器的航拍图像重构系统。