本发明适用于电力检测技术领域，提供了一种基于图像融合的电力设备运行故障检测方法及系统，采集电力设备部件的图像数据，对以上所述图像数据进行预处理，分别提取预处理后的红外热成像图像中的热故障区域分布图和可见光图像中的外形轮廓图，利用卷积神经网络算法分类识别热故障区域分布图和外形轮廓图，将热故障区域分布图和外形轮廓图输入卷积神经网络模型，利用双边滤波原理对热故障区域分布图进行滤波优化检测，获取热故障区域最终检测结果，利用基于DCT的hash方法识别外形轮廓图中的纹理异常检测结果或形状异常检测结果，将热故障区域分布图和外形轮廓图进行图像融合分析，输出故障信息，具备故障分析具体和直观的特点。