本发明提供一种基于网格优化和全局相似性约束的无人机图像拼接方法，具体包括：采用SIFT特征点提取算法分别提取参考图像I和目标图像I′的特征点及其对应关系；网格化参考图像和目标图像；采用局部DLT方法求得网格化后参考图像和目标图像局部单应性矩阵；利用最小化能量函数进行网格优化，使网格化后的目标图像和参考图像对齐，以此消除重叠区域的重影，得到初步拼接图像；以地面作为地标，对初步拼接图像采取全局相似共面约束以消除非重叠部分的投影畸变，得到最终拼接图像；本发明的有益效果是：结合无人机拍摄图像的特点，能较好地匹配无人机图像的特征，实现精确配准，取得理想的拼接效果。