SAR具有全天时全天候高分辨率的特点，红外探测具有揭露高温伪装目标的优点，两者都是军事侦察的重要手段，但是单一SAR或红外获取的信息不能满足现代战争对战场信息完整性和精确性的需求。本文通过将SAR与红外图像信息进行融合，发挥两种探测手段各自的优势，得到更完整更精确的图像信息，为后续图像目标检测、识别提供基础。全文以构建一套SAR与红外图像融合为核心的多功能图像处理系统为目标，以SAR与红外图像融合算法为研究重点，对系统中涉及的问题开展了深入的研究。首先对图像融合体系的基本框架和基本原理进行研究，对SAR与红外成像特点、SAR与红外图像仿真方法、SAR图像预处理以及图像融合效果评价方法四个方面进行了系统介绍。其次针对SAR图像受相干斑噪声影响严重的问题，研究了SAR图像相干斑噪声抑制问题，提出了一种基于稀疏表示的图像去噪算法。算法在进行非局部滤波方法去噪处理基础上，对高频残差图像进行分割处理，用剪切波提取其中的线状目标，用小波提取其中的点状目标，将这两者与低频图像融合得到最终图像。实验结果验证了方法的有效性。然后重点研究了SAR与红外图像融合的相关问题，提出了一种基于剪切波域梯度取大的图像融合方法，在剪切波域对高频系数采取绝对值取大策略，对低频系数采取梯度绝对值取大的策略。算法充分发挥剪切波对纹理丰富图像稀疏表示的优越性能，结合系数梯度取大的融合策略，很好地保留了原图像中的边缘信息。最后在.NET平台上，用C#和Matlab混合编程实现了具有SAR与红外图像仿真、去噪、融合、目标检测等多项功能的系统软件。系统运行稳定，采取模块化设计，利于后期的功能扩展。