红外序列图像清晰度评价对热像仪测温标定至关重要。文中针对传统空域评价算法的不足，提出一种基于图像轮廓线分割的红外序列图像清晰度评价方法。此算法基于变分水平集理论以能量泛函的最小化为目标，来求解使曲线趋向于目标，从而提取出红外图像中目标物的轮廓线；通过选取目标物体轮廓线两侧灰度均值大小来描述图像的清晰程度。以红外热像仪在标定时获取的序列图像为研究对象，运用文中所提出的方法与SMD，EOG，Robert，Wavelet 算法之间的对比性分析。实验表明：文中所提方法满足清晰度评价函数所具有的单调性，无偏性与良好的灵敏度。

噪声是造成图像退化和视频质量下降的另一个重要原因, 仿真红外成像的噪声及其影响是建立图像退化模型的核心。红外成像噪声分析中的各种信号噪声, 最终反映在热像仪输出的红外图像上体现为多种多样的成像噪声。通过把热像仪成像过程可能出现的各种主要噪声信号映射到红外图像中的随机噪声和固定图案噪声, 建立了红外图像的噪声模型, 并从实际热成像系统输出视频图像中提取噪声特性参数作为热像噪声仿真系统的输入, 对红外成像系统的各种静态图像噪声的仿真实验效果接近实际的红外图像噪声情况, 为热像仪成像退化建模奠定基础。

设计了一款上位机软件实现对国产中波凝视红外热成像系统的指控命令发送、软件版本更新等功能。红外图像的处理主要在FPGA内完成,上位机通过串口直接与FPGA内部的NIOS Ⅱ通信,完成红外图像的非均匀性校正、盲元处理(包括盲元列表的上传下载)、图像性能测试等功能,并且上位机可以通过串口直接对FPGA程序进行更新。为了提高通信的稳定性,所有通信命令采用统一格式的数据命令包进行发送和接收。相比较一般的串口数据通信,所设计的通信方式具有传输距离远、误码率低、软件升级操作简单、方便、效率高等特点。对比一般的红外成像系统,本系统采用串口在线升级FPGA的方式,简化了系统硬件电路设计,方便了系统后期维护。

设计并实现了基于红外热像仪图像处理板 FPGA模块的硬件通讯电路, 该电路采用串行通讯和 FIFO读写方式。通讯电路一方面接收上位机的控制数据并实时应答反馈, 一方面将通过 FIFO与图像处理板的 DSP模块实时进行控制信息交互, 从而形成各模块间的双向通讯链路。该设计避免了传统图像处理板采用专用串行通讯芯片, 如 TL16CP754等, 将该芯片功能通过 FPGA实现, 节省了面积与成本, 提高了系统集成度和稳定性, 利于系统的小型化、低成本发展。仿真与实验结果均表明, 该设计合理, 系统工作稳定。

简单介绍了俄罗斯在非制冷微测辐射热计红外热成像系统领域的基本状况，“旋风”中央科学技术研究所完全能代表俄罗斯在该领域的发展水平，详细介绍了该研究所开发的多款非制冷微测辐射热计红外热成像系统，最后分析了俄罗斯在非制冷微测辐射热计红外热成像系统领域的发展特点。

非制冷红外热像仪在**和民用领域具有广阔的应用前景。在空间或**应用中,环境温度变化对系统成像质量影响很大。红外光学系统对温度变化非常敏感,温度的变化引起镜片间距的改变等,使系统产生离焦等热像差,从而使系统成像质量下降。利用光学设计软件Zemax的多重结构功能分析了红外光学系统在-20～60℃ 温度范围内的光学传递函数变化情况,结果表明系统的传递函数下降很小,满足设计指标的要求。

信号传递函数(SiTF)是评价红外热像仪性能的最基本且最关键的技术指标之一,它是响应度函数的线性部分,从响应度函数测试曲线中可得到待测系统增益、线性度、动态范围和饱和度的信息.采用高精度的双黑体反射靶标评估系统对CEDIT IIA型热像仪的SiTF进行了测试分析.该系统保证了背景辐射的均匀稳定,且受环境温度变化的影响极小,从而大大提高了测量的准确性和可靠性.最后给出了测试SiTF时出现波动的多种可能原因.