Fuzija senzora je miješanje senzornih podataka iz različitih izvora kako bi se stvorila potpunija slika nego što bi inače bilo moguće ako se razmatraju neovisni izvori sami po sebi. Tijekom procesa spajanja senzora, poboljšana cjelovitost slike odnosi se na informacije koje su sve potpunije, točnije ili pouzdanije nego što bi neovisni izvori trebali jamčiti. Drugim riječima, senzorna fuzija je primjer dva plus dva jednako pet; kombinacija izvora podataka nudi dodatne senzorne informacije koje inače ne bi bile dostupne. Fuzija senzora se obično koristi u nadzornim operacijama, uključujući televizijske kamere, sonar, radar i geološki nadzor koji uključuje seizmičke ili magnetske senzore. Proces se odvija kroz centralizirani ili decentralizirani pristup, ovisno o tome koja je strana odgovorna za kombiniranje slika u jednu cjelinu.
Možda je najjednostavniji način da netko razmišlja o fuziji senzora zamisliti sigurnosni sustav doma koji se sastoji od više nadzornih kamera postavljenih u različitim prostorijama u kući. Ako su sve kamere povezane s jednom središnjom prostorijom koja sadrži jedan televizijski monitor za svaku kameru, postojat će zid sa slikama koji predstavlja skupne podatke nadzora za cijelu kuću. Ova zbirna kombinacija slika ilustrira dodatne prednosti spajanja slika u jednu cjelinu; ako se sve informacije kamere emitiraju na središnje mjesto, postaje mnogo lakše pratiti kretanje i aktivnosti pojedinaca u kući.
Ovo se može usporediti sa situacijom u kojoj postoji samo jedan televizijski ekran i promatrač mora proći kroz različite kamere kako bi dobio sliku želje. Promatrač još uvijek dobiva iste podatke, ali činjenica da se informacije dobivaju u različitim dijelovima – za razliku od besprijekorne cjeline – čini proces nadzora daleko težim za izvođenje. Prikupljanje podataka o uljezu u senzorno spojenom okruženju pruža dodatne informacije; u određenim slučajevima, preklapajuće zone pokrivenosti kamere pružit će pogled na uljeza iz više kutova, čineći identifikaciju i promatranje mnogo lakšim. U okruženju koje nije spojeno s osjetilima, potreba za kruženjem kroz slike na jednom zaslonu uskratit će promatraču ove prednosti iz više kutova. Iako pruža potpuno iste poglede, promatrač ima više koristi od spajanja slika.
Ovo je decentralizirani primjer senzorne fuzije; promatrač mora složiti podatke o feedu kamere koristeći svoju vlastitu prosudbu i znanje. Ovo se može usporediti s centraliziranim okruženjem fuzije senzora, gdje neka strana na središnjoj lokaciji kombinira izvore podataka prije prosljeđivanja krajnjeg rezultata klijentu. Prilikom odabira jednog ili drugog, iskustvo je važan odlučujući čimbenik. U okruženju u kojem klijent ima stručnost u sortiranju i povezivanju različitih dijelova podataka, decentralizirani pristup može omogućiti klijentu da koristi svoju profesionalnu prosudbu s sirovim podacima. Kada klijent ima manje iskustva, centralizirani pristup može omogućiti vještijim pojedincima da razvrstavaju neobrađene podatke, prosljeđujući klijentu samo najrelevantnije informacije.