Este artículo se centra en la fusión de imágenes pancromáticas y multiespectrales de alta resolución. Proponemos un nuevo método de fusión de imágenes basado en un modelo de espacio de color de Tono-Saturación-Valor (HSV) y descomposición empírica bidimensional (BEMD), integrando el componente de alta frecuencia de la imagen pancromática en la imagen multiespectral y optimizando el BEMD para reducir el tiempo de filtrado, simplificar la localización de puntos extremos y lograr una interpolación más eficiente. Este nuevo método ha sido probado con una imagen pancromática (SPOT, resolución de 10 m) y una imagen multiespectral (TM, resolución de 28 m). Se aplican métodos de evaluación visual y cuantitativa para evaluar la calidad de las imágenes fusionadas. Los resultados experimentales muestran que el método propuesto ofrece un rendimiento superior en comparación con los algoritmos de fusión convencionales en la mejora de la calidad de las imágenes fusionadas en términos de efectividad visual, desviación estándar, coeficiente de correlación, índice de sesgo y grado de distorsión. Tanto cinco tipos diferentes de cobertura terrestre de imágenes WorldView-II como tres combinaciones de sensores diferentes (TM/SPOT, WorldView-II, resolución de 0.5 m/1 m e IKONOS, resolución de 1 m/4 m) validaron la robustez del rendimiento de fusión BEMD. Ambos resultados demuestran la capacidad del método BEMD propuesto como un método de fusión de imágenes robusto para prevenir la distorsión del color y mejorar el detalle de la imagen.