红外成像技术在众多领域得到广泛应用，但设计和制造工艺存在的非均匀性现象严重降低了红外图像的成像质量。针对这一问题，设计了一种基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)的红外图像校正系统。该系统采用两点校正法对某国产短波探测器的像元增益和偏置进行更新，然后利用3σ算法实现盲元点的检测并利用邻域替代的思想进行盲元校正，通过将盲元点周围的有效像元值按比例替代盲元像元来降低运算复杂度。在基于XC5VLX110T型FPGA的硬件系统上进行实验。结果表明，所设计的红外图像校正系统改善了图像的非均匀性，提高了成像质量且成像速度快。此外，丰富的余量资源使得系统具有较好的扩展性。该系统在红外图像处理方面具有一定的应用价值。

红外焦平面阵列由于受到制造工艺等的影响，常常会出现盲元，过往通常使用的单波段盲元 补偿算法对大盲元簇及位于边缘位置的盲元补偿效果不尽如人意，随着双波段热像的逐渐兴起，本 文提出了一种基于双波段信息的盲元补偿算法，该算法结合了两个波段的信息，通过对盲元位置的 分类，根据两个波段盲元邻域信息的相似性，使用不同的策略对图像中的盲元进行补偿，能够较为 有效地对图像中的大盲元簇及位于边缘的盲元进行补偿。

中波碲镉汞探测器是最常用的高性能制冷型红外焦平面探测器,在多个领域均有广泛应用。中波碲镉汞探测器在实际使用中有一类独立的像元,其电平值比周边像元略低一些,但不满足国标中的盲元判定标准,会影响在光电系统上的使用(称为次级盲元)。依靠人眼判断此类像元不仅耗费大量时间,而且不同人对次级盲元的判断标准不一。针对上述次级盲元不易判断的难题,通过分析人眼对次级盲元的判断过程,使用计算机模拟人的判断,量化了次级盲元的判断标准,并实现了自动识别和统计功能。与原有的人眼判断方式相比,该方法极大地提升了识别的准确度和效率。

盲元的存在严重影响了红外相机的成像质量，基于场景的盲元检测与补偿方法可以有效地解决此类问题。本文提出了一种改进的局部“3?”方法，通过计算图像的三维噪声获得图像的平均噪声，据此得到盲元检测的最小判据，然后采用局部“3?”方法和中值滤波法对盲元进行实时的动态检测与补偿，并将该方法应用于自研的某中波红外相机中。对黑体成像实验的结果表明，本文方法与辐射定标法相比，盲元检出的重合度平均可以达到82%以上；与传统的局部“3?”方法相比具有相同的盲元检测与补偿效果，但可以将盲元的过检率降低30%以上；地面及载机挂飞成像实验的结果表明，本文方法可以对盲元起到很好地抑制作用，红外相机的昼间和夜间图像均不存在明显异常的黑、白点，图像中景物细节丰富、图像质量优良。因此，本文方法可以对盲元进行实时的动态检测与补偿，在自研的中波红外相机中的运用是可行和有效的。

涉及红外图像处理技术领域, 提出了一种基于多向的红外焦平面阵列盲元检测方法: 首先通过十字向的一维算子计算出该点横向和纵向的最大值和最小值, 然后通过对角向的一维算子计算出该点对角方向的最大值和最小值, 再由十字向和对角向一维算子的最大值和最小值分别获得该点二维方向的最大值和最小值, 最后通过阈值判断该点是否为盲元点。通过文中算法不仅可以准确检测单个盲元, 同时对于水平、垂直或对角向上连续的两个或多个盲元也可以准确检测得到; 所需的存储开销低, 运算简单, 具有良好的通用性及可移植性, 只需通过在软件中增添相应代码即可实现该功能, 不会增加额外的硬件成本, 降低了研制难度, 缩短了研制周期。

研究了InSb红外焦平面探测器的区域性过热盲元问题。通过故障分析以及有针对性的排查对比试验，排除了封装、胶水填充和划片等因素，并将故障定位在钝化工艺前。通过对钝化前的InSb材料片表面进行X射线光电子能谱测试，发现它含有Al和As等杂质元素，存在钝化前材料表面杂质含量较多的隐患。杂质元素在PN结的耗尽区形成杂质能级，加载电压后容易导致PN结漏电流较高，使I-V特性退化，从而形成过热盲元。通过缩短器具洗液的更换周期并且分隔使用多个生产线的器具，可以减少材料表面的杂质附着，使区域性过热盲元问题得到有效解决。

InSb红外焦平面探测器在中波红外波段占据重要地位，但十字盲元问题严重降低了探测器的性能。通过聚焦离子束定位剥离手段，发现了十字盲元区域的铟凸点失效。进一步检测发现，铟凸点制备参数欠佳。通过改进铟凸点形状和增加高度，加强了焊接面的牢固度。此后发现极少InSb器件存在十字盲元问题。在80 ℃下对铟凸点改进后的InSb红外器件进行了14天烘烤。经测试，十字盲元数目保持不变，铟凸点的可靠性较好。改进铟凸点制备技术可有效解决十字盲元问题。互连失效是十字盲元问题的主要原因。以此类推，该方法可解决所有InSb红外器件的十字盲元问题。

武汉高德红外股份有限公司成功研制了像元尺寸为12 m×12 m的1280×1024大面阵碲镉汞中波红外焦平面探测器。在优化提升材料性能的基础上，突破了小像元钝化开孔、高密度小尺寸铟柱制备以及高精度大面阵倒焊等关键技术，成功制备出了1280×1024@12 m碲镉汞中波红外焦平面芯片及组件。其盲元率小于0.5%，响应率非均匀性小于5%。F2探测器的平均噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)为15 mK，平均峰值探测率为6×1011 cm·Hz1/2·W-1。F4探测器的平均NETD为18.5 mK，平均峰值探测率为1.2×1012 cm·Hz1/2·W-1。另外还提出了一种不稳定像元测试方法，即通过分析两点校正后的成像数据，并利用模块中值和空域噪声的比较，完成对红外图像中不稳定像元的检测和校正。结果表明，校正后的红外成像画质良好，在120 K时器件性能无明显降低。

提出了一种锑化铟红外焦平面器件盲元分析方法。利用该方法，无需将器件背面减薄就能进行盲元测试与分析。基于这种封装方式，将器件倒置后，从芯片正面吸收光的照射，在互连、灌胶以及每一步磨抛工艺步骤后均可进行测试和分析。结果表明，该方法能够有效地分析和定位每步工序过程中产生的盲元情况，可解决现有技术手段中对红外焦平面器件因产生盲元导致像元失效而无法准确定位其出现在哪步工艺的问题。