随着我国铁路事业的快速发展,在确保行车安全的基础上保证运输秩序的畅通,大幅度提高红外轴温探测系统性能的要求越来越紧迫。原有的对疑似故障车辆检测方法存在人为因素和主观判断的影响,将会造成铁路运输效率的下降,并带来一定的安全隐患。因此,吸收国内外相关领域成熟的经验和技术,紧随计算机、微电子技术、嵌入式技术及互联网络发展的步伐,设计一套便捷、准确、实时性高的红外测温系,对提高铁路行业运输效率,降低运输安全隐患起到了极为积极地作用。本论文以北京清网华科技公司的便携式温度及图像采集仪研发项目为背景,对嵌入式红外测温系统进行了研究与设计。该系统主要作为红外轴温探测系统的补充,对该系统警报的车辆进行复查,以确定车辆轴承是否存在故障。嵌入式红外测温系统在深入探寻轴承温降过程的自然规律下,以温度还原算法为基础原理,配备了较先进的测温仪器、图像采集模块及无线通讯模块,实现了对温度的精确测温、实时图像采集、无线数据传输,从而做到对目标的准确探测,减少了司机对轴承温度的误判,避免了可能造成的事故,加快了货车运输的效率。本文对嵌入式红外测温系统的运行原理、嵌入式硬件的设计、系统驱动及应用软件的设计及实现方法都进行了重点设计与实现主要工作如下:首先,对温度还原算法进行了研究与验证,查找了温度还原算法的基础理论,对温度还原算法在本系统的应用条件下的经验准数进行了确定,并对温度还原算法进行了验证性推导。第二,针对系统所要实现的功能对主要硬件进行了设计实现,对嵌入式系统硬件平台进行了搭建。对系统的红外测温模块、图像采集模块、数据存储模块及无线通讯模块所需硬件进行了研究。第三,采用模块化的设计思想对系统软件进行开发,为嵌入式红外测温系统的驱动及应用程序设计搭建了开发环境并采用比较先进的开发方法,实现了相应的功能模块。第四,对系统进行了整合、裁剪,最终实现了集图象采集、红外测温、无线数据传输等多种功能于一身的红外测温系统。第五,对系统的优化进行了研究,对原有温度还原的算法进行了改进,提出了两种新的计算方法并对三种算法的优劣性进行了比较,得出相关结论。