本发明公开了一种多传感图像融合方法及系统，包括：根据低光照下的可见光图像，获取与可见光图像配准的红外图像，并获取可见光图像的衍生增强图像；采用小波变换法分别对可见光图像、红外图像和衍生增强图像进行多尺度变换，分别得到三类图像的低频子带和高频子带；采用平均权重策略对可见光图像的低频子带、红外图像的低频子带和衍生增强图像的低频子带进行融合，得到第一融合结果；采用双路深度神经网络对可见光图像的高频子带、红外图像的高频子带和衍生增强图像的高频子带进行融合，得到第二融合结果；采用小波逆变换法对第一融合结果和第二融合结果进行拟变换，得到最终融合图像结果。本发明能够很好地解决低光照的图像融合效果差的问题。