受限于技术条件,热红外高光谱成像技术相比较来说发展比较缓慢,近年来,随着技术的进步,热红外高光谱传感器的研制以及应用才逐渐引起世界各个国家和机构的重视。本课题主要依托于某航空型号任务的成像光谱仪的热红外模块,在本文中主要研究了成像光谱仪热红外模块的光谱定标、辐射定标及数据的处理技术。光谱定标是入射辐射波长变化对成像光谱仪响应影响的测量,对成像光谱仪各个通道的光谱中心波长位置、光谱分辨力和系统的光谱采样间隔进行确定,辐射定标是建立成像光谱仪数字输出(DN值)与入瞳辐亮度之间的定量关系。在应用成像光谱仪对遥感信息定量化时,对成像光谱仪进行精准的光谱定标是十分有必要的,利用光谱定标的结果经过辐射定标能够获得各光谱通道中心波长处的光谱响应函数,即可以用成像光谱仪观测到的图谱数据反演出目标参量。课题在调研、仿真设计算法的基础上对系统热红外模块开展光谱定标,辐射定标和数据预处理的研究,结果满足项目实际需求。光谱定标方法分为特征光谱法和单色仪波长扫描法,特征光谱法是用具有特征光谱吸收峰的物质作为光源对光谱系统的中心波长进行粗略估计,适用范围较窄;单色仪波长扫描法能够获得探测器每个光谱通道的光谱响应曲线,并根据光谱响应曲线可以得到任意一个光谱通道的中心波长及光谱分辨率,这种方法定标精度高,可以全波段定标,适用范围广。本文中使用了单色仪波长扫描法对成像光谱仪的热红外模块进行光谱定标,定标精度结果优于1.7069nm。辐射定标分为相对辐射定标和绝对辐射定标,实验室所用定标源是黑体,用两点校正和四点校正法对成像光谱仪热红外模块探测器采集所得图像进行相对定标,最终定标结果相对辐射误差优于2.43%,绝对辐射定标误差小于6.094%。本文还研究了图像的预处理技术,对图像中盲元产生机理、检测及补偿方法做了介绍,并对方法进行了实验验证。提出了差值均衡的方法去除高光谱图像中的剩余非均匀性并取得良好的效果,提出了偏差补偿法去除剩余非均匀性噪声,该方法可以应用于高灵敏度应用场合并无场景限制。