为了实现在长波红外波段应用光场成像技术，对红外光场成像中的辐射定标与非均匀性进行了研究。首先，根据光场成像和非均匀性校正的原理，提出了红外光场成像辐射定标模型，分析了响应漂移与非均匀性的关系。接着，设计标准黑体实验，记录两点校正法定标后30 h内的图像数据，对比了相同条件下光场数据和光场成像的非均匀性变化情况。实验结果表明：在10 min~30 h内，光场数据的非均匀性由0.062%增大到0.62%，光场成像的非均匀性由0.024%增大到0.27%。响应漂移对红外光场成像非均匀性的影响受到微透镜阵列渐晕和重聚焦计算的共同作用。重聚焦计算可有效抑制由响应漂移引起的非均匀性增长。

光场成像是一种通过采集光场信息和重聚焦计算而成像的方法。由于微透镜型光场相机的结构限制，为实现光学系统与探测器的耦合，一般采用改造探测器的方法，但不适用于红外光场相机。为此，提出了微场镜阵列结合中继透镜的新型结构。这种新型结构通过中继透镜对中间像面1:1成像，通过微场镜阵列改善中继透镜产生的渐晕。采用倾斜刃边法计算系统的调制传递函数曲线，对比直接耦合、中继透镜耦合以及新型结构耦合三种结构的像质。根据不同的重聚焦面，新型耦合结构在奈奎斯特频率下的曲线值相比于中继透镜耦合结构提升5%~240%，接近直接耦合结构。新型结构可在实现耦合的同时，避免系统像质的大幅度下降，可在红外光场相机中起到重要作用。