红外热成像系统在军事和民用领域都发挥着重要的作用。非制冷红外成像系统以其价格低、体积小、功耗低等优势在红外热成像系统的发展中占据着重要地位。本文在已有的红外热成像系统和红外图像处理算法基础上,以小型化和实用性为目的,改进原有设计并研制出了基于NiosⅡ处理器的嵌入式非制冷红外热成像系统。本文第一章主要介绍了红外成像技术的发展概况与SOPC技术等论文研究背景和本文所做的工作;第二章主要分析非制冷红外热成像系统相关基本理论,探讨了红外热成像系统的基本成像原理;包括系统成像原理、红外焦平面结构、热平衡方程、非均匀性校正算法等。在上述理论基础上,第三章中详细介绍如何改进已有的DSP+FPGA实时图像处理系统架构,完成一种基于Altera公司NiosⅡ处理器的嵌入式非制冷红外图像处理系统,并结合系统成像原理,详细分析了系统中各个模块的设计,包括NiosⅡ处理器的详细分析以及整个小型化系统软件设计及实现。结合嵌入式红外图像处理系统,第四章从系统设计调试和系统性能评价两方面,详细地讨论了系统中如何实现SRAM、EPCS等存储器的读写及菜单显示和键盘控制,并给出相关评价结果。