随着我国经济的迅猛发展,海洋新兴产业快速崛起,海上运输业和旅游业日益活跃。但是随之而来的海上遇险事故频频发生,导致人员伤亡和巨大的财产损失。海上遇险事故大多发生在雾天或大风浪等恶劣天气下,当救助直升机对遇险目标进行搜寻时,红外成像是最适用于全天候的海面遇险目标搜寻的实用系统。目前我国在救助直升机上的搜寻系统中,绝大多数还没有采用红外搜寻系统,只有极少数救助直升机上采用了单波段红外成像系统,但单波段的红外成像系统所采集的图像可用信息量受限,导致海面遇险目标的识别率受到影响。随着现代科学技术的发展,利用双波段红外成像系统进行数据采集,利用两个波段信息的互补性,可提高系统的目标检测能力和抗干扰能力。本文主要研究海面双波段红外图像配准与融合方法,结合红外成像技术自身特点,对同一海面场景的双波段红外图像进行融合处理,实现信息互补。图像配准是图像融合的关键步骤,未能精确配准的图像会造成融合后的图像出现模糊,但在本项目背景下由于海面遇险目标较小,海浪结构极为相似,特征点较少,常用的配准方法,如尺度不变特征转换(SIFT)算法都达不到很好的效果,本文结合硬件系统内中红外相机和远红外相机位置相互固定这一特点,提出了一种改进的基于仿射变换的图像配准方法。在完成精确配准后,本文采用了基于小波变换的图像融合方法。经过深入研究发现,随着海面目标场景温度的变化,在某些特定的时间段内,目标在中红外图像和远红外图像中的亮度相对于背景亮度会出现有的会亮,有的会暗,灰度值反转的现象,这时常用的加权平均法会降低目标的对比度。本文针对该现象提出了一种改进的低频分量融合规则,即利用局部峰值法检测疑似目标区域,通过判定疑似目标区域与背景的亮度关系来制定融合策略。本文用融合质量评价指标对融合后的图像进行了评价。实验结果表明,使用本文的方法融合后的图像效果较好,更有利于后续图像处理算法对海面遇险目标进行检测与识别。