伴随着成像传感器技术的快速发展,人们渴望在夜间看到的图像和白天一样,包含清楚的细节和真实的彩色。针对这个目标,以TI(德州仪器)公司最新的AM5728芯片作为图像处理器,采用长波红外(LIR)和低照度可见光(Vis)作为双波段摄像模组,开发了同视场、同步调焦的图像采集与图像融合及颜色传递实现真彩色系统。在这个系统上主要研究了三项相关的技术,分别是双波段图像配准、图像融合和颜色传递来实现融合图像真彩色。本论文完成具体工作包括:(1)针对长波红外和低照度可见光图像前端光学采集,设计光学模块实现了同步视场、同步调焦功能,视场角可达45o,同视场范围为300m-∞;(2)针对近距离红外和微光摄像机达不到同视场,设计并制作同步标定板,可以进行红外和微光的同步标定得到两个相机的位置关系,便于后期硬件实时图像配准;(3)针对实时配准提出焦距反馈联合标定的实时视频配准算法,通过联合焦距反馈进行仿射变换矩阵的计算,最终实现硬件实时的配准,并且实现了双数复小波融合;(4)针对彩色信息采用的是真彩色的传递过程,采用两种技术路线,对于红外图像采用改进的Reinhard算法进行颜色传递,对于融合图像采用改进的Welsh颜色传递算法,并将两类算法在硬件上实现;(5)通过CAD设计外壳,并且利用3D打印机进行样机打印,整机装配,系统能够通过切换按钮切换微光、红外或融合彩色三种视频,并在双目0.5英寸OLED微型显示器上显示,再通过后端光学放大进入人眼成像。系统实现1-300m配准误差小于1pix、速度为15fps、800х600高分辨率视频显示。