被动毫米波成像技术通过探测目标场景的毫米波能量来实现成像,这种技术在通信、雷达、制导、遥感技术、临床医学和安检领域都有重大意义。但是由于毫米波和系统体制的固有缺陷,导致毫米波成像效果不是很理想,给后续的处理和显示带来困难。这些年来,毫米波器件的工艺水平得到了很多程度的提高,而且图像处理技术也得到了飞速的发展,因此被动毫米波成像技术越来越广泛的被应用在实际工程中。本文首先分析了被动毫米波成像的理论,针对不同成像体制原理分析了它们的成像特点,由此引出了基于焦平面阵列的多通道成像体制,分析焦平面阵列成像理论和系统模型。在总结被动毫米波焦平面阵列成像体制基础上,提出了成像系统的总体结构和基本功能模块单元。通过分析影响被动毫米波成像质量的因素,提出了系统成像的数学模型和系统优化方案。同时,针对图像空间分辨率低和图像模糊等特点利用图像处理技术对毫米波图像做增强、去噪和超分辨率处理,提出了基于算法的成像质量优化方案。最后研究基于FPGA的成像系统的软硬件实现,包括数据采集以及视频显示。