近红外热像仪由于成本低、响应快、能够提供温度场信息等特点,已成为近年来高温检测领域的研究热点。但是,现有近红外热像仪的光路系统难以实现在同一台仪器上接收不同波长的温度场图像,因此不能在线实现多波长测温或比色测温,故不能同时测出物体发射率与真温,抗干扰能力差；此外,现有的热像仪没有补偿因实际安装与标定时目标距离和视场角不一致所引起的误差,使用精度比较低。本文针对上述问题,建立了一套可以实现多路信号采集的近红外面阵CCD测温仪光路系统,对影响测量精度的目标距离和视场角两个因素建立了误差补偿模型,并对模型进行了实验验证。首先基于辐射测温的基本原理,利用法兰盘分光技术,对一套近红外面阵CCD测温仪的光路系统的各组成部分进行了详细的分析,并对系统的各部分器件进行了选型。然后为提高测温精度,本文依据几何光学和红外辐射测温理论,分析研究了目标距离和视场角对测温的影响,推导出温度测量误差与目标距离和视场角之间的关系式,从而能够对测量中由目标距离和视场角引起的误差进行补偿。最后,结合搭建的光学实验平台对该补偿模型进行了验证,通过计算补偿后的测量误差,验证了模型的正确性。通过分析,利用法兰盘和近红外面阵CCD组成的测温系统可以实现短时间采集多路信号的目的；对色温为1160K左右的被测物进行实验时,目标距离补偿模型在0.5m-2.5m的物距范围内可将温度相对误差的绝对值控制在0.10%以内;对色温为1293K左右的被测物进行实验时,视场角补偿模型在0°-5°的测试范围内可将温度相对误差的绝对值控制在0.05%以内；对色温为1162K左右的被测物进行实验时,在0°-15°的测试范围内可将温度相对误差的绝对值控制在0.82%以内。