针对成像传感器自身设备动态范围限制的问题，改进了基于相机响应曲线的多曝光图像融合方法。改变曝光时间，获得一组不同曝光度的图像，对高亮图像和低亮图像进行图像融合。首先直接基于图像像素值求解转换因子，简化了高亮图像与低亮图像像素比率因子曲线的运算，避免了对相机响应曲线的求解，通过比率因子将低亮图像中的像素值映射至高亮图像像素值范围，然后对图像进行局域加窗处理，根据高亮图像窗口内的像素饱和情况，划分出像素值完全过曝、不完全过曝和良好过曝三种情况。针对不同的曝光情况，根据高亮图像窗口内的邻域像素饱和情况，确定不同的权重系数进行多曝光加权融合。实验结果表明，局域加权叠加方法很好地保留了两幅图像中的暗部细节信息和高亮场景信息，并通过对比其他算法，融合图像的峰值信噪比和结构相似性均有提高。