为了克服经典轮廓波变换存在Gibbs现象的缺陷,提出一种基于新型轮廓波变换与二维非负矩阵分解模型的图像融合方法。与经典模型相比,新型轮廓波变换很大程度上改善了成像效果,该方法首先对原始待融合图像进行分解;其次,对经典非负矩阵分解模型进行改进,提出二维非负矩阵分解模型,并利用该模型完成对低频分解系数和高频分解系数的融合;最后,采取新轮廓波变换的逆变换获得最终结果图像。仿真实验结果表明,该方法在主观效果和客观评价过程中均有良好的表现。