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对全色图像和多光谱图像进行融合可以获得更加清晰的图像信息。提出了一种基于分水岭分割和小波变换的多分辨率图像融合算法。利用正交小波变换得到原图像的小波金字塔表示。对近似图像进行分水岭分割，并且用小波逆变换把原始分割结果逐步映射回更高的分辨率层。通过联合区域分析，得到各层的联合区域分割图，并用此图来指导各层小波系数的融合。对融合系数进行小波逆变换，得到融合的图像。实验结果表明，该法对遥感图像的融合十分有效，能很好地兼顾融合图像的光谱质量和空间清晰度。