本文首先分析了目前掌纹诊病图像样本的采集现状,目前各种采集系统存在诸多难以克服的缺陷,无法满足现阶段掌纹诊病对于掌纹图像样本要求,因此设计了一套高精度、高分辨率的、基于多方向光源图像融合的掌纹采集系统,满足了掌纹诊病后期诊断对高质量图像的要求。本文实现的掌纹采集系统主要包括采集设备模块、预处理模块和图像融合模块。对于采集模块的实现,首先详细分析了手掌及掌纹的特点,并针对这些特点,设计了一种双方向照明、高分辨率的采集设备,经大量样本采集实验表明,该设备能够将手掌上诸多尺度的细节特征很好的保存下来,达到较高的空间分辨率。预处理模块则针对采集模块采集来的原始图像进行初步处理。当工作在彩色模式时,该模块利用基于多项式线性回归的算法进行彩色图像的颜色还原,使采集来的图像在色彩和亮度上回归到CIE的标准色彩空间;工作在灰度模式时,该模块利用本文提出的一种基于方差极值的自适应灰度转换算法进行彩色图像转灰度操作,自动实现了彩色转灰度的过程中最大限度保留原有细节的目的。图像融合模块则是系统工作的中心,通过大量的样本采集融合实验,本文得出一种依据掌纹特点、最适合保存包含多尺度细节纹理的掌纹图像的融合方法,它为后续掌纹诊病处理提供了融合后的、包含有大量信息的掌纹图像,实现了多方向细节观察的目的。