多源图像数据的融合技术已被广泛地应用于各个领域,其可以有效地克服单一传感器成像的不足,其中红外与可见光图像融合是近年来研究的热点。红外图像可以准确地捕捉热目标信息,而可见光图像可以包含丰富的背景信息,将两种通过一定的算法进行融合,能获得信息量更加丰富的图像。本文研究多源图像融合系统,主要包括融合系统的硬件设计和算法设计两部分,其中硬件设计包括图像数据的存储、处理以及高速传输显示部分。图像数据的存储、处理及VGA显示部分是在Xilinx Spartan3an开发板上完成,利用Flash存储器将两幅标准图像数据引入,数据在DDR2存储器中进行缓存,再利用Microblaze软核进行融合算法处理,融合后的数据通过VGA显示。同时,本文还开发了基于FPGA与USB2.0图像数据高速传输设计,最后可将融合后的图像数据通过USB2.0高速的传输到上位机中显示。本文针对红外与可见光图像的不同特征,提出了两种不同的图像融合算法。一种是基于非负矩阵分解和红外特征提取的红外与可见光图像数据的融合,另一种是较适合于硬件实现的基于压缩感知的图像融合。实验的仿真结果不仅从视觉上,而且从客观评价指标中都得到了很好的融合效果。文章最后对整个融合系统进行了调试,成功地验证了系统的可行性,并且在系统设计的总结基础上进行了展望,指出在硬件及算法的进一步改进后会使得整个系统更适用于实时图像数据的融合。