跨入21世纪，焦平面阵列(FPA)成像技术已经快速发展了30年。新材料、新技术的发展以及来自军用和民用各种性能FPA的需求，不断推动着FPA成像技术的发展。FPA的红外辐射响应特性研究是全面了解FPA特性的重要环节，是红外系统优化设计、研制和应用的基础。通过FPA的响应特性研究，可以得到FPA的噪声特性、盲元的分布、辐射(温度)-响应对应关系、各像元响应的非均匀性等各方面的信息。本文改进了间接扩展源法，采用小面源+小口径平行光管的标定系统装置对FPA的响应度、噪声特性、盲元检测和补偿进行了测试研究，并得到了有效的结果。　　本文首先针对大动态范围辐射测量的问题，提出了一种考虑积分时间影响的辐射响应度定标方法，得到了以积分时间和辐射量为变量的响应函数。该方法下多项式最小二乘拟合误差约为0.6％，最后的响应度定标精度误差约为7.56％。　　其次，在3-D噪声模型的基础上分析了数据集大小、目标辐射量和积分时间对随机时空噪声的影响。随后对信号传递函数(SiTF)和噪声等效温差(NETD)进行了测试分析，并对比分析了NETD三种测试方法及其影响因子、注意事项，为SiTF和NETD测试计算提供了有效的参考。　　最后，本文提出了一套综合检测盲元的算法：按盲元表现形式的不同将其分为死元、暗电流元、噪声元和闪元，针对以上盲元的特点，采用不同算法分别检测。并且提出了一种盲元补偿算法，解决了现在盲元补偿算法中对边缘像元和块像元不能有效补偿的问题。