针对采用光学相干层析（OCT）技术进行体积较大的前磨牙和磨牙的隐裂检测时，仅从单一扫描视角采集可能存在误检或漏检的问题，提出一种双树复小波变换（DTCWT）与稀疏表示（SR）相结合的牙隐裂三维图像融合方法。利用扫频OCT对人工牙隐裂模型从2个扫描视角进行成像，经过三维图像配准后，利用双树复小波变换对图像进行分解。对于低频子带进行稀疏表示，采用“最大L1范数”规则进行融合，高频子带采用“绝对最大”规则融合，最后通过DTCWT重构得到融合后的图像。实验结果表明：采用本文方法融合后的牙隐裂图像可以得到裂纹的完整信息，获得准确的定位和分级，各方面性能均优于单独采用各多尺度分解方法和稀疏表示方法，标准差（SD）、平均梯度（AG）、空间频率（SF）和边缘信息评价因子（Q）的值分别平均提高到36.7、6.0、27.9和0.74，有效提高了OCT牙隐裂检测的准确性。