非制冷红外热成像系统具有低廉的价格、较小的体积及超低的功耗等优势,广泛应用于国民经济的各个领域。本文主要讨论了在原有的非制冷红外图像处理系统的基础上,运用当今日益流行的可编程片上系统(System-on-a-Programmable-Chip, SOPC)技术改进并研制出新的非制冷红外图像处理系统。本文主要对非制冷红外热成像及其图像处理等技术进行了系统梳理,介绍了本文的研究背景及所做的工作。涉及了SOPC技术、红外技术及非制冷红外图像处理系统的基本理论,包括红外辐射特性、成像原理及红外探测器结构、非均匀性校正算法、盲元补偿、图像增强等。在分析以上理论基础上,提出了运用SOPC技术搭建起了单个FPGA芯片作为主处理器的红外实时图像处理系统,完成了整个图像处理系统的骨架。在单个FPGA中完成了系统控制处理及图像实时处理算法。其中包括了红外图像处理模块和一个用于用户交互及进行辅助非实时运算的Nios Ⅱ处理器。最后给出了系统改进前后的效果对比。