传统遥感图像融合方法没有充分利用低分辨率多光谱图像本身的空间信息。针对这一问题，提出了一种基于低分辨率多光谱图像超分辨率处理的遥感图像融合方法。通过对低分辨率多光谱图像进行基于稀疏表示的图像超分辨率处理，在保持其光谱信息的基础上增强其空间信息；利用静态小波变换对增强的多光谱图像的亮度分量Y 和全色图像进行融合；由YUV 逆变换得到融合多光谱图像。在真实遥感图像上进行的实验结果表明该算法能有效提高融合图像的空间细节信息，同时保留了光谱信息，对比实验验证了该方法的优越性。