红外成像技术的迅猛发展使红外成像系统在国内外各领域得到广泛应用。同时红外成像系统功能和性能的提高对红外成像系统检测设备的性能提出更高要求。根据国内外红外成像系统检测设备研究现状,依托企业单位项目委托,综合考虑国内市场对红外热像仪性能参数检测设备需求,通过研究红外成像系统检测设备相关理论,参照技术指标要求,展开对离轴反射式红外热像仪MRTD检测系统的研究与设计。具体研究内容如下:(1)通过研究现有红外成像系统检测设备、分析现存检测方法,选用基于周期靶标的四杆靶测试方法设计红外热像仪MRTD参数检测系统,将检测系统分成各个功能模块,针对各个功能模块展开设计。(2)通过研究无限远模拟技术,分析各个不同技术的特点,选择离轴反射式光学系统作为本设备准直系统。确定光学系统主、次反射镜光学参数,设计反射镜装卡结构和光学系统支撑底座机械结构,使用ANSYS软件对支撑底座进行有限元分析。(3)研究控制算法、红外辐射原理和测温原理,设计功率驱动电路、测温电路和步进电机驱动电路,设计程控红外靶标系统。黑体辐射温度自抗扰控制方式与多点测温结果最小二乘拟合后的铂电阻测温方法相结合,可减小外部环境对测温干扰,提高面源黑体的控温精度。(4)根据上位机软件功能,绘制软件功能流程图。利用Microsoft Visual Studio软件开发平台,设计上位机解算、控制软件。VC++语言与MATLAB联合编程,对视频输出图像进行去噪、滤波处理,提高参数测量准确性。(5)论述系统装配过程,研究离轴抛面反射式平行光管校调过程和本设备仪器常数标定过程。使用本系统对红外热像仪MRTD参数进行重复性测量实验,提出测量系统在使用过程中应注意的关键问题及解决方案。设计的光学系统满足成像质量要求,面源黑体满足温度稳定性要求。通过实验验证和数据结果分析可知,检测系统满足技术指标要求,MRTD检测结果偏差<5%,系统检测结果稳定、使用方便。