红外成像系统已经应用到**和民用领域多年，但一直没得到广泛应用，主要原因是其分辨率低、成本高、工艺不稳定和技术门槛高等。解决这些问题需要从传感器工艺、探测器封装、红外图像处理芯片等方面加以改进。红外技术未来会朝低成本、专用处理芯片、高分辨率等方向发展。目前，国内厂商陆续推出了晶圆级封装（Wafer-Level Package,WLP）、高分辨率探测器和专用图像处理芯片等方面的新产品。但采用这些新器件的红外成像系统却没有得到相应的研究。本文主要基于烟台艾睿光电科技有限公司新推出的晶圆级封装的1280×1024元红外探测器以及专用图像处理芯片的实际应用，在系统架构、结构散热、成像算法等方面对由新器件构建的红外成像系统进行了验证分析。

对于红外输出图像的非均匀性，通常可采用两点校正法和神经网络法进行改善。但两点校正法不能有效地克服环境温度漂移的影响；神经网络法收敛缓慢，使静止图像逐渐融入背景，导致运动目标出现伪像。提出一种多本底采样自适应非均匀校正算法，在不同的环境温度点采集多组高低温本底，根据最小二乘法拟合计算得到非均匀校正系数和环境温度的关系，根据环境温度的改变自适应完成非均匀校正。测试结果表明，该方法简单可行，能够较好地克服环境温度漂移的影响。

线列红外探测器的非均匀性会导致获取的红外图像含带固定噪声, 这将严重影响图像的观测识别。提出一种基于双边滤波约束的局部恒定统计校正方法。该方法在恒定统计的非均匀校正方法的基础上, 根据场景特性, 对响应信号采用双边滤波方法进行滤波分析, 并在统计结果中加以约束限制, 可有效地解决原图像的非均匀性, 并且避免了恒定统计算法中的“鬼影”与拖尾等问题。实验结果表明提出的算法校正效果明显, 收敛速度快, 易于工程化实现, 可以大幅度提高线列红外成像系统的观测质量。

为了解决现有偏振成像系统难以满足目标检测和跟踪等实时图像处理领域的要求，提出一种实时三通道偏振成像系统，并对该系统存在的视场差异和非一致性误差提出了校正方法.该系统采用三个独立通道采集0°、60°和120°方向上的偏振图像，针对三个独立通道之间存在的视场差异提出了采用尺度不变特征转换配准法进行校正的方法；同时针对三个独立通道之间的灰度响应非一致性现象，根据积分球的退偏特性和探测器的线性响应模型，利用积分球产生完全非偏振光对灰度响应非一致性误差进行了校正.对比实验证明：1）本文提出的三通道偏振成像系统进行校正后的成像效果能够接近单通道偏振成像系统的水平；2）该系统能够在实时采集图像的同时，克服了多通道带来的偏振图像质量下降问题，提高了实用性.