多源图像融合是利用各种成像传感器获得的不同图像或同种传感器不同成像方式获得的不同图像,综合不同图像中的互补信息和冗余信息,以获得更为全面的图像描述供观察或进一步处理。经过二十多年的发展,图像融合技术的研究已经形成了一定的规模,国内外已开发出多种融合系统,但还存在许多理论、技术问题有待解决。因此迫切需要开展广泛深入的基础理论和技术的研究工作。本文主要针对像素级多源图像融合及配准问题进行了研究。研究内容涉及到多源图像融合预处理中的图像配准算法、同类传感器图像融合算法以及异类传感器图像融合算法。本文的主要研究成果如下:1、对多源图像的配准问题进行了研究,本文首先给出了基于联合直方图的同类传感器图像配准算法,用以解决时间序列图的配准问题;然后针对异类传感器多源图像之间存在的配准问题,提出了一种基于边缘重心的异类传感器图像融合算法。2、针对同类传感器图像中多聚焦彩色图像融合问题,提出了一种基于主元分析与小波变换的融合算法,该算法通过主元分析提取出待融合图像中的清晰块或清晰点,并将其组成融合图像后输出。3、针对异类传感器图像融合中常见的三种情况:即多光谱图像融合、异类传感器彩色图像融合和异类传感器伪彩色图像融合分别进行了研究。对于多光谱图像融合问题,给出了一种新的基于区域的融合规则。同时在HSI空间下,对异类传感器彩色图像融合及异类传感器伪彩色图像融合进行了研究,提出了两种新的融合方法,并给出了具体的算法步骤。