随着焦平面阵列的发展和图像处理技术的不断成熟,红外热成像系统的应用越来越广泛,针对目前红外图像中噪声较大,对比度较低,视觉效果不好,分辨图像细节能力比较差等缺点,以提高红外图像的质量和增强系统处理的实时性为出发点,结合已有的红外图像实时处理算法,本文设计和完成了基于FPGA的红外热图像实时处理系统,通过处理消除了红外图像的非均匀性,对红外图像进行了增强,取得了良好的效果。主要工作如下:本文首先阐述了红外图像的产生机理,分析了红外图像的特点,介绍了红外图像与可见光图像的区别,讨论了红外图像中需要处理和增强的几个方面;由于红外探测器本身的缺陷,图像的产生过程中存在着非均匀性,本文采用了非线性的校正方法,实现了对红外图像的非均匀性校正;接着对红外图像中存在的噪声进行了分析,采用中值滤波的方式去除了红外图像的低频噪声,对图像进行了平滑处理,并对中值滤波的算法进行了相应的优化,减少了计算的复杂度;由于红外探测的数据的灰度值比较集中,而且A/D采样得到的红外数据是12位的灰度图像,本文采用直方图均衡的方式对红外图像的灰度进行了变换,增强了红外图像的对比度;红外图像表征的是物体的辐射强度,为了直观的从图像上分辨物体的温度,采用伪彩色变化的方式对灰度图像进行了增强,提高了人眼的分辨力;在完成了软件分析及优化的基础上,分析了FPGA进行图像处理的优势,针对FPGA的特点,采用了模块化结构设计,实现了红外图像的非均匀性校正和图像增强,充分体现了实时处理的要求;最后分析了系统的硬件需求,讨论了核心芯片的选型,系统介绍了各个模块电路的原理,结构,设计要求等,完成了FPGA实时图像处理的硬件系统的设计,并从布局布线方面对高速电路的设计进行了相应的研究。