图像融合技术在图像处理领域中是一个重要的基础分支,它通过融合多个传感器对同一目标场景的单一描述,利用其中的互补信息和冗余信息,获取更加全面的场景描述,以便于从图像中获取有用信息。国内的图像融合技术迫切需要进行理论研究与技术研发。本文是基于像素级的图像融合算法研究,融合处理的图像源是多聚焦图像与遥感图像,其中遥感图像源是多光谱与全色图像。本文的主要研究内容如下：(1)针对像素级图像融合做研究,阐述了图像融合的基本原理,介绍了基于像素级图像融合的经典算法,并且将经典算法在MATLAB上编程实现,总结与分析各算法的优缺点。(2)探讨了图像融合质量的评价问题,主要从主观与客观进行分析,并详细介绍了客观评价的各种参数,为后文图像融合的效果与质量的对比提供了理论依据。(3)在多聚焦图像融合中,本文采用空域法进行处理,提出了基于分块DCT变换的多聚焦图像融合算法,改进了融合规则。该算法十分简单,使图像融合的效率得到提升,并且降低了计算的复杂度,在硬件上便于实现。最后经过实验对比,综合实验结果图和表,从主、客观两方面进行评价,得出图像融合的质量较好。(4)在遥感图像融合中,采用频域法,提出基于压缩感知与YCbCr颜色空间的多光谱和全色遥感图像融合算法。该算法引用了压缩感知理论在信号采样过程中就完成了信号的压缩,从而降低了信息传输与储存带来的压力,这有利于处理像遥感图像这样存在大量的数据问题。本文采用YCbCr颜色空间变换法类似于IHS变换法,但是基于YCbCr变换法相对于IHS变换法能够更好的保持光谱信息,这在遥感图像中十分重要。最后,经过实验对比,从主观与客观进行考虑,本文算法具有可行性,融合的图像能够就好的保持光谱信息与空间分辨率信息。