本发明公开了一种透视变换模型下的宽基线影像直线匹配方法，其步骤包括：1)以大地水准面作为物方平面，找出相机像方平面与物方平面之间的透视变换关系，即透视变换矩阵；2)根据所述透视变换矩阵，将原始影像投影至物方平面上，得到消除所述原始影像透视变形效应后的正形影像；3)对得到的所述正形影像进行线段匹配；然后将得到的匹配线段通过所述透视变换矩阵逆变换至所述原始影像上，获取所述原始影像中的匹配线段对。本发明匹配出的线段在数量和正确率上都能得到极大的提升，同时效率基本没有损失。