随着现代遥感技术的发展，越来越多的多空间分辨率和多光谱分辨率的遥感图像得到迅猛发展和广泛应用。在图像系统中，从图像的获取，到图像的发送、传输、接收、输出等每个环节都会产生干扰，都会使图像的质量降低，如何处理这些降质图像是图像处理的基本要求。 合成孔径雷达(SAR)由于具有全天候、全天时、分辨率高等优点而在社会经济发展的方方面面得到发展，成为现代遥感技术研究的热点。由于光谱遥感图像具有良好的光谱特性，也得到广泛的应用。但SAR图像容易受到相干斑噪声的影响，而光谱图像普遍存在目标与背景对比度差、边缘模糊的缺点。因此，为了对遥感图像有一个更加全面、清晰、准确的理解和认识，并综合利用各类遥感图像数据，必须对遥感图像进行降噪、增强和融合处理。本文主要研究了基于小波多分辨率分析的图像降噪、增强和融合。主要研究包括以下内容： (1) 在离散小波变换原理的基础上引入旋转因子矩阵产生“五株形”抽取和插值形成方向小波变换，使图像的分解具有“极化”能力，将方向小波变换应用到图像的降噪、增强和融合中。 (2) 在遥感图像去除噪声的过程中提出一种软阈值映射函数，在不同尺度的高频子带图像采用不同的软阈值增益，并采用新的阈值估计算法来确定不同分辨率的高频小波系数的分布来进行图像噪声的有效抑制。 (3) 在图像增强过程中，利用自适应增强映射函数对不同尺度、不同分辨率的细节图像进行增强，同时采用窗口自适应增益的方法对不同局部进行分别增强，避免全局增强带来的细节过增强或细节丢失。 (4) 在图像融合的算法中，提出一种纹理一致性测度的融合算子，对不同尺度的高频细节图像进行针对性融合，在突出图像纹理与整体视觉方面力求达到平衡，改善图像融合的质量。