本发明公开了一种基于图像融合的CCD靶面激光能量分布测量系统及方法，该方法首先设置一系列阶梯变化的干扰激光功率，并在每一干扰激光功率下，得到CCD探测器在正交放置情况下的灰度图像；然后采用正交补偿对等功率条件下的图像进行数据融合，最后对融合图像按照线性关系进行补偿叠加，得到最终图像分布信息，并根据最终图像分布信息得到CCD靶面激光能量分布信息。本发明应用于激光能量测量技术领域，基于CCD探测器开展了靶面激光能量分布的测量，除了激光干扰效应测试过程中常用的器件外，不需要其他额外的仪器设备。同时，测量动态范围只受CCD探测器的损伤阈值影响，因此具有很强的拓展性，在激光干扰效应的实验测试中具有很好的实用价值。