激光主动成像夜视系统结合激光技术、距离选通成像技术和图像处理与目标识别技术,实现了在低照度环境下对远距离目标的探测。由于具有其它夜视成像系统不可替代的优势,激光主动成像夜视系统在军用领域和民用领域都发挥着重要的作用。激光主动成像夜视系统采用激光对目标进行主动照明,激光在大气中传输过程中会发生后向散射现象,后向散射严重限制了激光器的功率和系统的探测距离,在恶劣的天气条件下尤为明显；另外,由于成像原理和成像器件的原因,激光主动成像系统获取的图像往往包含大量噪声,信噪比较低。以上两方面的因素都严重制约了激光主动成像系统的性能,所以,进行后向散射抑制和激光主动成像图像的预处理都具有现实的意义。在抑制后向散射方面,本文首先阐述了距离选通技术对抑制后向散射的重要作用,然后在激光器与摄像机外触发同步的基础上,设计了基于FPGA的距离选通成像控制模块；在图像预处理方面,本文首先分析了激光主动成像图像所含噪声的产生机理和数学模型,然后针对图像噪声的特点,并借鉴红外图像、雷达图像和微光夜视图像等采用的图像噪声抑制算法,并考虑到算法的实时性,提出了自适应中值滤波和提升小波相结合的图像噪声抑制的算法,并用Matlab验证算法的效果,最后在基于FPGA的平台上,进行图像处理系统软件的结构设计及其功能模块划分,并使用Verilog和VHDL硬件描述语言在QuartusⅡ开发环境下,对各个功能子模块进行了代码编写。本文设计的具有纳秒量级的距离选通控制电路创新性的采用了锁相环技术进行全局时钟的倍频,以及全新的并行计数的计数方式,大大提高了电路的精确度及稳定度,并且提供脉冲宽度和延迟时间的选择,有效地实现了距离选通精确的控制；本文基于FPGA的图像噪声抑制系统,采用了流水线的架构,通过改变流水线寄存器的位置缩短了关键路径的长度,最大化的减少了占用的资源,也加快了运算的速度。