多源图像融合是信息融合范围内的主要以图像为对象的研究领域，它所针对的对象主要是各种图像，图像融合的主要目的是通过对多幅图像间冗余数据的处理提高图像的可靠性，通过对多幅图像间互补信息的处理提高图像的清晰度，近年来，图像融合己成为图像理解和计算机视觉领域中一项重要而有用的新技术。红外与可见光由于其在航空航天、军事武器、工业监控方便特殊性而得到了广泛的应用。为了获得红外与可见光双波段图像，必须要依靠一套完整的高速图像采集处理系统，目前的图像采集系统大都通过计算机接口将数据传输到计算机中。USB接口具有支持热插拔、占用系统资源少、易于扩展、使用方便等优点，使得它在图像采集系统中占据了越来越明显的优势。在此背景下，本论文提出了一种基于USB2.0接口的图像采集及处理系统，结合系统要求，实现了高速图像数据的实时显示。本论文采用CY7C68013A驱动芯片完成USB2.0协议，满足传输速度的要求，并且系统无丢帧。采用可编程逻辑器件进行时序驱动控制，设计了时序电路和固件程序等，实现了数据的双向通讯，系统可靠稳定。红外与可见光采用了像素级图像融合方案，用曲面插值的方案实现了图像的融合。通过定量的参数分析，对融合图像进行效果评判。最后对融合图像进行了增强与处理，设计了多种伪彩变换，融合图像清晰，易识别，满足系统要求。