多源图像信息融合技术广泛应用于军事、计算机视觉、医疗诊断及遥感应用等领域。论文从像元、特征和决策融合三个方面研究了多源图像融合技术，提出了一些新的分析处理方法。像元级图像融合技术的主要研究目的是获得一幅视觉增强的图像。本论文首先研究了一般意义下单纯面向视觉增强的多源图像融合方法，提出了一种基于统计融合模型的多分辨融合方法，给出了一般意义下的统计融合模型，通过引入传感器噪声项，有效地抑制了传感器噪声对图像融合的影响。然后在多光谱图像融合中，提出了一种新的融合方法，将相关约束进一步引入到统计融合模型中。这个方法充分增强了相关的空间信息，同时又有效抑制了光谱失真。特征组合、分类等是现有文献中特征级图像融合的主要研究内容。论文提出了特