非制冷型焦平面阵列热成像系统是当前热像仪领域的研究热点之一。非制冷红外热像仪,以其价格低、可靠性高、体积小和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。本文针对目前红外热像仪图像中噪声较大,对比度较低,视觉效果不好,分辨图像细节能力比较差,人机界面不友好及实时性不高等缺点,以提高红外图像的质量、增强系统处理的实时性和友好的交互界面为出发点,结合已有的红外图像实时处理算法和红外热像仪系统,设计和完成了基于ARM9的红外热像仪系统。系统通过对红外图像的处理使红外图像具有动态范围大、分辨率高、均匀性好、背景噪声干扰小等特点。系统采用Windows CE嵌入式操作系统,使红外热像仪具有实时性强、友好的人机界面等特点。主要工作如下:本文首先介绍了非制冷红外热成像系统工作原理、红外热像仪硬件总体设计及软件平台。讨论了红外图像数据在DMA控制下的读取设计;接着对红外图像中存在的噪声进行了分析,采用中值滤波和邻域平均增强的方式去除红外图像的低频噪声,对图像进行平滑处理;为了直观的从图像上分辨物体的温度,采用伪彩色变换的方式对灰度图像进行了增强,提高了人眼的分辨力;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。针对现有的红外图像文件格式与BMP等一些规范化的可见光图像文件格式的缺点,设计了一种新的红外图像文件格式。分析了图像灰度值和物体温度值之间的关系,通过黑体标定获取温度-灰度转换模型.分析了温度测量功能的算法并设计其相应的函数。实现三种观察温度的方法:点测温显示所测点的坐标、灰度及相应温度;面测温显示整幅红外热图像全局的最高温度、最低温度、平均温度;区域测温显示红外热图像任一矩形区域范围内的最高温度、最低温度、平均温度。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等问题,本文完成了非线性的校正方法在FPGA中的设计与实现;最后完成了系统的整体测试。