随着红外成像技术的不断发展和红外焦平面阵列(IRFPA)图像传感器的日益成熟,IRFPA被广泛应用于军事、工业和商业等领域的多种成像系统中。典型应用包括导弹制导、航空测量、红外前视系统、红外搜索跟踪器、海关缉私、海上救援设备、森林消防等等。这些应用对红外成像质量的要求越来越高,并且其体积越来越小。红外视频图像数字预处理系统是红外焦平面阵列探测器必备的后处理电路,对成像质量的影响越发重要。本文提出了以TMS320C6203B数字信号处理器为核心处理器实现红外焦平面视频图像数字预处理系统的方案,对整个系统的功能、工作过程、系统结构以及设计时的关键技术进行了详细分析和说明。为了提供整个系统的处理精度,选用了高精度视频A/D转换器,并对数据进行了非均匀性校正、坏元处理和自动增益控制,从而保证了系统的精度和抗噪声性能。为了提高本系统的实时性,对输入红外图像数据的处理采用了特殊的方式,从而使系统的延时控制在2ms以内,满足了绝大多数应用的要求。该方案硬件电路包括两路视频A/D、数据缓冲同步FIFO、DSP、FPGA、数据存储、视频合成等功能模块。系统能够完成对IRFPA信号的正确读出,并将读出的两路视频模拟信号经A/D转换器转换为数字信号,经FIFO缓冲后进入存储器,之后经过中心数字信号处理器进行必要的处理,包括图像信号的增益和偏置控制,非均匀性校正,坏元检测、存储、替代以及显示变换等,最后输出标准的PAL制模拟视频信号,并按照一定的接口标准向下一级处理系统传送数字图像数据。本文详细介绍了系统中各个功能模块的硬件电路设计及系统时序的设计和实现。经过对所设计的红外焦平面视频图像数字预处理系统的实际测试,软硬件性能均达到了实时性、可靠性和稳定性等指标,同时在功能上还具有一定的通用性。