위성 영상 처리 방법 및 이를 수행하기 위한 장치가 개시된다. 예시적인 실시예에 따른 위성 영상 처리 방법은, 흑백 가시 위성 영상과 열적외 위성 영상을 입력받는 단계, 흑백 가시 위성 영상과 열적외 위성 영상의 지리적 좌표를 일치시키는 단계, 흑백 가시 위성 영상과 열적외 위성 영상의 공간 해상도를 일치시키는 단계, 흑백 가시 위성 영상과 열적외 위성 영상을 각각 웨이블릿 변환하는 단계; 및 웨이블릿 변환된 흑백 가시 위성 영상의 고주파 영역 영상과 웨이블릿 변환된 열적외 위성 영상의 저주파 영역 및 고주파 영역의 영상을 이용하여 열적외 위성 영상의 가시성이 1차적으로 개선된 1차 개선 위성 영상을 생성하는 단계를 포함한다.