随着红外成像技术应用领域的扩展,单一波段红外成像系统已不能满足日益增长的目标检测能力的需求。如何在现有红外成像系统的硬件和软件技术基础上提高红外图像的质量成为了研究的焦点。目前,红外图像融合是提高红外图像质量有效方法,成为了红外成像技术发展的新趋势,融合后的红外图像增强了对目标和场景的理解,提高了目标检测的精度。本文重点研究了非制冷型长波红外成像系统的搭建工作,并基于目前的发展趋势完成了图像配准融合方面的基础研究。非制冷型长波红外成像系统的设计主要分为总体结构设计和电子学单元设计。总体结构设计主要完成非制冷型长波红外成像系统前端光学系统的参数选取及非制冷型长波红外探测器的选取工作。电子学单元设计主要完成探测器的驱动电路设计和数据采集电路设计,主要研究工作如下:（1）完成非制冷型长波红外成像系统前端光学系统参数选取工作,设计光学模块实现了系统同步视场、同步调焦等功能,并通过仿真软件验证光学系统的优越性。（2）通过对国内外各大厂家的探测器产品进行资料分析,考虑探测器的灵敏度、有效像元率和性价比等方面的因素,最终完成对非制冷型长波红外探测器的选型。（3）完成探测器的驱动电路设计,非制冷型长波红外成像系统使用FPGA芯片为核心设计时序控制电路,采用温控芯片完成非制冷型长波红外成像系统的温度控制电路设计。（4）完成探测器的数据采集电路设计,使用FPGA芯片完成非制冷型长波红外成像系统信号处理等功能,采用模数转换芯片完成模数转换电路的设计,采用PCI协议完成数据的传输。在研究过程中,基于搭建的非制冷型长波红外成像系统,分析非制冷型长波红外成像系统产生噪声的原因,并针对非制冷型长波红外成像系统热噪声和1/f噪声分别提出抑制方法。提出一种最优化电压调整的实验方案,用于增强非制冷型长波红外成像系统拍摄图片的成像质量。基于搭建的非制冷型长波红外成像系统完成红外成像实验,并采用空间中不同位置相机拍摄共面点时的投影变换模型,完成红外与低照度可见光图像融合配准算法。研究表明,采用低温度系数的电阻与可调电阻并联方式搭建控制电路的匹配电阻能有效抑制非制冷型长波红外成像系统热噪声。采用低温度系数和高精度的DAC、电压跟随器和二阶低通滤波电路完成偏置电压设计能有效抑制非制冷型长波红外成像系统1/f噪声。当非制冷型长波红外成像系统使用最优电压调整方案选取的电压进行成像时,可使输出图像像素的动态范围最大,达到获得高质量红外图像的目的。通过红外成像实验和融合实验验证了非制冷型长波红外成像系统的优越性以及搭建的非制冷型长波红外成像系统能很好的完成图像融合工作。