在视频图像探测领域,普通CMOS相机体积小、质量轻,适合白天工作;ICCD内部存在微通道板结构,较适合在夜间工作;低照度CMOS能在昼夜工作且便于携带,在实际应用中具有独特的优势。本文针对CIS0431低照度CMOS相机与PIC0384型非制冷红外焦平面研制了图像融合系统电子组件部分,并对基于FPGA的低照度CMOS与非制冷红外实时图像融合算法进行研究。本文首先在课题组已有的红外图像处理系统的基础上,以FPGA作为为核心处理芯片,改进并设计低照度CMOS与非制冷红外图像融合硬件平台,并对硬件系统进行调试;其次,研究并实现低照度CMOS与非制冷红外图像预处理及双源图像配准,低照度CMOS图像预处理主要是在10^-3lux照度下消除高斯噪声,而红外图像预处理过程包括非均匀校正与灰度直方图增强图像对比度;再次,研究拉普拉斯金字塔图像融合算法,并在系统中实现改进的拉普拉斯金字塔分解图像融合算法;最后,进行成像实验,对系统的成像效果进行评估,在白天系统以低照度CMOS图像为主,当照度在10^-3lux至1lux时对低照度CMOS与红外图像进行融合,当照度低于10^-3lux时低照度CMOS相机已无法清晰成像,此时以非制冷红外作为系统的图像输入源,同时对本文提出的算法与加权平均融合算法进行比较并进行客观评价,实验结果表明,本文设计的低照度CMOS与非制冷红外图像融合系统能对图像进行实时融合且效果比较理想。