红外成像技术具有穿透烟雾能力强和可长时间工作等优点,这些优点使其在军事武器配备、工业生产和安防监控等领域具有广阔的应用前景。然而随着技术的快速发展,对于应用领域而言,低成本、高灵敏度系统和高清晰度红外图像的需求日益迫切。由于非制冷型探测器具有价格低、体积小、不需要制冷设备,因而在工业检测领域得到广泛应用。但由于加工工艺及材料的影响,非制冷红外探测器存在一定的非均匀性及电子噪声,限制了成像效果。因此利用信号处理技术对红外图像进行处理,提高成像效果,不仅具有重要的理论意义,而且具有实用价值。首先本文详细地介绍非制冷型红外成像系统的基本理论,理论主要是介绍红外辐射的基本特性、红外光学系统、非制冷红外焦平面阵列的结构和三种影响红外成像质量的因素。然后本文搭建了基于DSP的非制冷红外成像系统硬件平台,设计CPLD+DSP+MCU的整体架构,其中CPLD主要是做图像采集的准备工作和传输图像数据工作;DSP主要是完成对各个硬件单元模块的初始化、管理和对经过焦平面转换的辐射信号的算法处理;MCU主要使非制冷焦平面阵列探测像元的温度稳定处于30℃。接着本文研究了红外图像预处理非均匀性校正技术。针对图像的非均匀性,本文分析了人眼的视觉特性和两种传统非均匀性校正的优缺点,创新性地提出基于人眼视觉特性的多点压缩校正算法来提高图像清晰度。最后本文介绍了红外成像系统的测试与分析,研究了DSP核心处理器的视频处理子系统,且提出新型的循环软件存储设计,详细地阐述了硬件平台和软件平台的搭建并对红外图像处理算法在红外系统上的实现进行了分析。在硬件系统搭建、红外成像技术和算法的研究基础上,本文通过成像系统对红外图像进行采集处理和MATLAB仿真实验。结果说明本文提出的非均匀性校正算法可使红外图像的非均匀性降为4%以下,明显减少了储存数据量和算法的运行时间,提高了系统的实时性;固定阈值伪彩映射算法可提高了红外热图像的对比度和效果。