定義
遙感圖像融合是一個對多遙感器的圖像數據和其他信息的處理過程，它著重於把那些在空間或時間上冗餘或互補的多源數據，按一定的規則（或算法）進行運算處理，獲得比任何單一數據更精確、更豐富的信息，生成一幅具有新的空間、波譜、時間特徵的合成圖像。它不僅僅是數據間的簡單複合，而強調信息的最佳化，以突出有用的專題信息，消除或抑制無關的信息，改善目標識別的圖像環境，從而增加解譯的可靠性，減少模糊性（即多義性、不完全性、不確定性和誤差）、改善分類、擴大套用範圍和效果。
分類
基於像元的圖像融合是指對測量的物理參數的合併，即直接在採集的原始數據層上進行融合。它強調不同圖像信息在像元基礎上的綜合，強調必須進行基本的地理編碼，即對山歌數據進行相互間的幾何配準，在各像元一一對應的前提下進行圖像像元級的合併處理，以改善圖像處理的效果，使圖像分割、特徵提取等工作在更準確的基礎上進行，並可能獲得更好的圖像視覺效果。
基於特徵的圖像融合是指運用不同算法，首先對各種數據源進行目標識別的特徵提取如邊緣提取、分類等，也就是先從初始圖像中提取特徵信息——空間結構信息如範圍、形狀、領域、紋理等；然後對這些特徵信息進行綜合分析和融合處理。這些多種來源的相似目標或區域，它們空間上一一對應，但並非一個個像元對應，並被相互指派，然後運用統計方法或神經網路、模糊激憤等方法進行融合，以進一步評價。
基於決策層得圖像融合是指在圖像理解和圖像識別基礎上的融合。也就是，經“特徵提取”和“特徵識別”過程後的融合。它是一種高層次的融合，往往直接面向套用，為決策支持服務。
