近年来,多传感器图像融合技术已成为智能机器人、智能交通、医疗诊断、遥感、军事应用的研究热点。与传统图像处理系统相比,图像融合系统具有目标分辨能力强、互补性好、时间覆盖面宽、重构能力好等优点。图像融合系统是图像融合技术的主要工作设备,由于图像融合算法有一定的复杂性,不同图像源算法之间的同步度有差别,加上光电探测器性能等的影响,图像融合系统往往存在一定的延时,导致显示的图像特别是场景变化大的图像与现实图像不一致,因此对于图像融合系统延时指标和不同波段图像同步度的精确测量,是图像融合系统验收流程阶段必不可少的一项关键步骤。论文设计开发了一种图像融合系统延时及同步测量的方法和测试系统。本文首先分析了图像融合基本原理和延时测量技术方法,研究出一种延时测量方法——同步高速采集参考点角度差测量法,随后论文对测量法原理进行了阐述,分析系统设计方法的理论测量精度及其影响因素,结合设计实用性和系统性能指标,开发出以同步触发高速图像采集核心的硬件设备和基于LabVIEW设计环境的图像处理延时计算的软件,组成图像融合系统延时及同步测量系统。根据同步高速采集参考点角度差测量原理,以图像融合系统为研究对象,论文设计出可见光/红外多波段光源和斩波器参考物组件,并利用控制系统为斩波器提供稳定的转速,作为延时测量系统开发的首要前提。为了提高系统测试精度,论文进一步研究了平行光管配准系统,将斩波器等效成来自无穷远处的参考物。论文设计的同步触发图像采集系统,以两个同步触发采集的高速相机获得高帧频的图像采集速度,实现快速移动参考点的精确采集。依据采集到的图片,论文设计了一套在PC平台上基于LabVIEW的图像处理软件完成延时测量,该软件具有图像筛除过滤、匹配、标定、分割、特征提取和延时测量显示等功能,体现了系统软硬件结合的设计水平。最后,论文设计了实验,测试系统采集同步度触发性能和图像融合系统延时。实验测试包括图像采集同步触发延时测量和可见光、红外、彩色融合的延时测量实验,根据实验结果分析出系统延时和可见光与红外图像输出之间同步度。