图像融合技术是近二十年来引起了世界范围内广泛关注的研究领域。图像融合是对多个传感器采集到的关于同一场景或目标的多个源图像进行适当的融合处理,充分利用多个待融合源图像中包含的冗余信息和互补信息,以获取对同一场景的更为准确、更为全面、更为可靠的图像描述。融合后的图像应该更适合于人类视觉感知或计算机后续处理。本文针对传统红外与可见光图像融合后可见光图像纹理细节丢失、红外图像目标辨识度低等问题,提出一种基于非下采样Contourlet和小波变换相结合的图像融合方法。首先对红外图像进行对比度增强;其次,对可见光图像和已增强红外图像进行NSCT分解,对分解出的低频再采用小波分解;然后,将不同的融合规则应用于NSCT分解的高频子带、小波分解的低频子带和高频子带;最后进行小波重构、NSCT重构得到融合图像。实验表明该方法既保留了可见光图像丰富的纹理细节信息,同时又凸显出红外图像中的目标物体,取得了较好的融合效果。本文在分析了数字图像融合理论的基础上,采用提升小波算法进行图像融合的FPGA设计。提升小波算法系数简单,能够实现快速运算,有利于硬件实现,并且有很好的兼容性。在完成硬件结构设计的基础上,采用Verilog硬件描述语言对设计进行了完全可综合的RTL级描述,采用了同步设计,提高了可靠性。在Altera公司的FPGA开发软件QuartusII 10.0对设计的各模块进行了仿真和实现,实验结果表明,本设计能很好的实现红外与CCD图像的融合。