作为下一代红外探测系统的重大发展方向之一，多波段/多色红外融合技术受到了国内外的密切关注和大力发展。本文研究了多波段/多色红外焦平面探测器成像融合系统的一系列关键技术，研究核心在于利用景物在不同波段的差异特性，融合生成对场景更客观完整的信息描述，提高系统探测性能。课题工作围绕双波段红外图像融合系统展开，主要研究内容包括以下方面：(1)配合国产长线列红外双波段探测器件的研制，同步开展了成像演示样机的设计，解决了双波段图像采集、错位拼接、异步实时传输以及上位机软件等相关技术问题，为新一代红外双波段探测器的工程应用提供了必要的技术准备。(2)针对红外双波段图像融合三个不可或缺的预处理环节，包括高动态范围压缩与增强、图像降噪和图像配准，提出了基于全变分模型的高动态范围红外图像压缩算法、改进的数字全变分滤波器红外图像降噪算法、以及基于混合遗传算法的红外双波段图像配准算法，并通过相应的对比实验，验证了本文所提出算法的有效性。(3)分析了目标在中长波波段的红外辐射特性、大气传输特性、红外光学系统透过特性、探测器响应特性等几个方面的差异，阐述了中长波图像融合的理论基础。为保证图像各区域信息被充分有效的利用，本文提出了一种由图像融合评价标准驱动，根据区域图像特征自适应选择不同融合算法的智能融合模型。实验表明，该融合模型能有效提高融合图像的质量，为面向任务的图像融合打下良好的基础。(4)采用几种典型场景的真实红外图像，对双波段融合算法的目标自动探测能力进行了测试和验证，分析了算法在红外成像探测系统应用中的性能特点和适用范围。