光谱偏振成像技术是光电探测邻域的一门新兴技术。光谱偏振成像技术是光谱技术、偏振技术和成像技术相结合的产物,能够同时获得观测目标的偏振、光谱、空间信息,在军事和民用方面具有巨大的应用前景。光谱偏振成像利用红外探测器进行图像采集,红外成像系统具有结构简单、灵敏度高、功耗小等优点,所以得到了高度重视和广泛应用。红外图像信号的典型特征是不同的图像单元对应不同的红外探测器单元,在外界相同的辐照度下,由于器件本身的性质和加工的精细度还有工作时所处的环境等因素使得各阵列元的输出响应并不一致,严重影响了成像系统的性能,因此,必须对红外图像进行非均匀性校正。本文首先对红外图像非均匀性的产生原因及表现形式进行了深入探讨,分析了几种已有非均匀性校正算法的原理及其优、缺点。在现有的实验基础上用一种S形曲线模型的多点逼近非均匀性校正算法,该算法相比两点定标更加精确,相对于多点折线定标的计算复杂度简单。考虑到探测器输出必然会出现盲元,所以需要对盲元进行监测和补偿,对于盲元补偿处理过程选择了经典的中值滤波法,并根据非均匀性校正原理对其窗口及计算量进行了改进。再对图像的降噪算法进行研究,通过对噪声的分析和现有的降噪算法的对比,结合软硬阈值的优缺点进行改进得到新的阈值函数,再结合维纳滤波进行去噪,达到了较好的效果。最后利用软件对已有的非均匀性校正和降噪算法及本文提出的新算法进行了仿真对比,在取得良好的效果的同时,验证了本文提出的算法理论分析的正确性和方案的有效性。