随着现代科学技术的不断发展，高科技战争系统不断升级，单一的惯性制导飞行器已经不能满足精度要求，常常采用惯性制导(INS)、全球卫星定位系统(GPS)、光学景象匹配等导航方式相融合的组合导航方式。其中，光学景象匹配技术利用地物景象与基准地图间的匹配为惯性指导系统提供精确定位信息，修正其经过长时间飞行积累的误差，引导飞行器到达预定目标，具有精度与射程无关、自主性强等优点，成为飞行器组合导航中颇受人们重视的关键技术。　　 景象匹配技术是在多学科基础上发展起来的一门新技术，在民用、军事、医疗等领域都具有重要的应用价值，在景象匹配制导中，主要使用基准图和实时图进行匹配，从而得到飞行器瞬时空间位置信息和需要打击的目标位置信息。算法的难点就在于基准图和实时图一般是应用不同的传感器在不同的环境下的拍摄的，这使得他们之间存在尺度、视角、亮度、分辨率等诸多差异。景象匹配系统就像导弹的眼睛，在硬件系统运转正常的时候，景象匹配算法的优劣决定了导航任务的成败。　　 本文受到人眼视觉系统(HVS)的启发：类人眼视觉结构模型和类人眼视觉皮层滤波器组模型，提出一种基于视觉机制的景象匹配系统，该系统具有抗视角变化、抗旋转和尺度变化、抗光照变化以及抗轻微畸变的能力。　　 本文所完成的研究工作及取得的研究成果主要有：　　 1.基准图的分析与处理方法研究　　 基准图事前的分析过程是必不可少的，好的基准图处理可以让后续算法事半功倍，本文从评估基准图匹配性能和计算基准图三维视角变换参数两个方面对基准图进行事前处理，前者对合适的基准图的选择有很好的帮助，后者根据相机参数计算基准图的透视投影变换参数，减少基准图与实时图之间的视角差异。使得后续景象匹配算法不会受到仿射变换或透视投影变换的影响。　　 2.基于人眼视觉结构的景象匹配方法　　 本文受到人眼视觉结构的启示，利用人眼结构模型对旋转和缩放图像能够迅速适应的特点，以人眼结构模型为基础，提出适应于景象匹配的图像变换方法。包括对数极坐标的建立，改进的Fourier-Mellin算法，具有抗旋转、缩放和光照变化的特点，结合基准图处理方法，适于景象匹配制导技术。　　 3.基于人眼视觉皮层滤波器组的景象匹配方法　　 利用类似人眼视觉皮层滤波器组的处理方式，提出全新的基于特征线的景象匹配方法，包括特征线的提取、表征与匹配技术，该方法是一种旋转无关的特征变换方法(RIFT)，对特征线进行向量描述。具有尺度无关，抗旋转、光照变化的特性，结合基准图的选取与处理方法，适用于复杂背景下的景象匹配中、末制导技术。　　 4.景象匹配系统的硬件平台　　 为了将景象匹配算法应用到实时制导系统中，研究了文中使用的算法的结构特点，使其易于实现，应用DSP6416的功能特性，并利用汇编语言和流水线技术对DSP源代码进行优化。　　 将基于视觉机制的景象匹配算法应用到实时图像制导系统中，可以实现具有尺度无关、抗旋转、光照变化的景象匹配制导。