随着科学技术的飞速发展,红外成像已广泛应用于战略预警、侦察、制导、导航、遥感、气象、医学诊断和科学研究等众多军事和民用领域。但由于采集设备、外围环境等因素影响,红外成像系统的成像效果往往不够理想。在实际应用中,这对后续的特征提取、目标识别或目标跟踪等极为不利。因此需要对红外图像进行图像增强等方面的处理,可以通过扩展红外图像的灰度动态范围,提高图像对比度,增强边缘以及提高信噪比等操作来提高红外图像的质量,最大程度的保留图像中的有用信息。本文针对红外图像的特点进行了红外图像处理系统的设计和红外图像增强算法的改进,具有一定的理论研究意义和实际应用价值。本文首先介绍了红外辐射、红外成像等基本理论知识,阐述了红外热像仪的发展。在分析对比现有红外图像增强处理系统优缺点的基础上,提出一种基于SOPC的红外图像处理系统来进行红外图像增强算法的实现,该系统具有小型化、便携式、高性能、低成本等优势,随后本文针对SOPC系统的特点,重点研究了目前国内外常用的几种红外图像增强算法,并在对比几种算法优劣的基础上提出了一种改进的红外图像增强算法,该算法通过阈值分割将红外图像的背景和目标分离开来,然后再对目标物体进行直方图均衡处理,不但提高了图像的显示效果,也使得算法实现过程在很大程度上得到简化,以便于该算法在SOPC系统上进行设计和实现。最后将本文改进的红外图像增强算法移植到SOPC红外图像处理系统上进行验证和测试。实验结果表明,经本文算法增强后的红外目标拥有明显优于传统红外图像增强算法的视觉效果,而且该算法性能稳定、易于实现,能够满足实时处理的应用要求。