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红外与可见光图像融合技术可以综合红外图像和可见光图像的优点，提取可见光波段和红外波段图像的特征，提供具有互补信息的融合图像，从而提升系统对场景的感知能力，被广泛应用于军事、反恐、搜救等领域。本文针对红外与可见光图像融合并行信号处理技术展开研究，构建基于对称多处理器(Symmetric Multi-Processing，SMP)的并行融合结构模型，设计了相应的图像融合系统，解决了红外与可见光图像融合及其工程化技术中融合图像的质量与融合速度不能兼顾的难题，可供科研人员在设计图像融合系统时进行参考。 研制了红外与可见光实时图像融合系统，系统包含前端探测系统、传输系统、融合处理与显示三个分系统，在各分系统之间利用光纤连接，实现了融合图像的远距离传输和控制;根据双目成像理论，设计并调试了基于平行光轴结构的探测器前端，保证其光轴平行度大于95％;定义了融合系数的概念，根据这一概念提出了基于空气湿度的红外与可见光图像融合算法评估方法，可以用于设计图像融合系统时根据不同的应用场合选择出探测能力最佳的融合算法。 分析了红外和可见光的成像原理，结合美军数据融合联合指挥实验室(Joint DirectorsLaboratories，JDL)提出的JDL信息融合模型，建立了基于SMP的红外与可见光实时图像并行融合结构模型，从它的加速比、融合速度与并行度之间的关系、图像并行融合质量、系统复杂度几方面，分析了模型的性能。与现有技术相比，所建立的SMP并行融合结构模型显著地提升了图像融合的处理速度。 利用双DSP和FPGA设计了基于SMP的红外与可见光实时图像并行融合电路。提出了一种融合图像并行拼接方法，解决了双DSP上电时出现的图像随机混乱现象;根据并行电路结构，采用均匀带状划分和流水线的方法，在SMP并行融合电路上实现了并行拉普拉斯金字塔图像融合算法，运算时间小于36.6ms;通过不同场景实验证明了SMP图像并行融合电路的实时性。 提出了基于人眼视觉的红外运动目标分割算法，并设计了以FPGA为核心的红外运动目标分割电路，实现了简化的分割算法。采用红外运动目标分割电路与SMP并行融合电路级联的方式，实现了红外运动目标的SMP并行图像融合，达到了图像融合质量进一步提升的目的。另外，采用红外运动目标分割电路与单处理器图像融合电路级联的方式，证明了相较传统融合方式而言，利用红外运动目标先分割再融合的方式不但可以减少红外图像对融合图像的“干扰”，而且能提供背景细节更清晰、目标探测概率更高、场景观察效果更好的融合图像。