本发明公开了一种基于整体结构和空间细节信息融合的光谱图像全色锐化方法。该方法首先对全色图像的亮度进行线性拉伸，并将多光谱或高光谱图像的N个分量分别插值成与全色图像同样分辨率的插值图像序列；接着，将全色图像分别与多光谱或高光谱插值图像序列做减法，得到差值图像序列；然后，对差值图像序列进行高斯滤波，得到差值趋势图像序列。最后，将全色图像分别与差值趋势图像序列做减法，得到融合图像。与现有技术相比较，本方法能够同时保持融合图像光谱和纹理细节不失真，计算速度快，适应性强。