为了实时监控“托克马克”设备运行时的内部状况,本文提出了利用多组红外相机和可见光相机组成的基于红外图像与可见光图像融合后进行实时拼接的动态显示系统。图像融合可以摒弃不同波段获得的图像中的冗余信息,尽可能的保留互补信息,得到细节更丰富、内容更全面的融合图像。图像拼接可以突破成像设备的限制,利用多组有重叠区域的图像拼接成一幅大视场角的图像。同时,为了同步反映装置内部的运行状况,该系统要满足实时性的要求。本文分析和研究了图像融合和图像拼接的一些经典的算法和技术,并对其做了评价和比较。结合具体应用场景,对红外图像与可见光图像的融合和拼接算法中存在的不足有针对性地进行了改进,同时提出了一套完整的实时动态融合和拼接显示系统,并通过实验进行了验证。本文的研究工作主要包括:1.针对图像融合过程中时间消耗较大的问题,提出了基于像素阈值裁剪的离散小波融合算法,只对可见光图像和红外图像特定区域进行融合,然后将融合后的图像返回到可见光图像中,在保证融合图像质量的同时减小了计算量,提升了时间效率。2.针对待拼接图像中拍摄场景位于不同的平面,存在景深差异,从而产生较大视差的问题,提出了基于多层次变换的图像配准方法,并对图像非重合区域进行相似变换,在保护图像结构的同时获得比较好的拼接效果。3.针对该系统的实时性要求,本文进行离线处理,提前获得图像变换过程的参数,在拼接过程中直接进行调用,并使用GPU加速的方法,以满足实时性。