随着科学技术的迅猛发展,红外焦平面探测器应运而生,它的出现是红外成像史上的一次革命,同时它的出现也使红外成像系统在民用行业和军事领域得到广泛的应用。本文在实践的基础上介绍了一种针对288×4线列红外焦平面探测器的接口设计,同时讨论了红外弱小目标检测的一些关键技术及它们在FPGA中的实现,最后介绍了一种基于FPGA的DSP协处理模块的设计方案。一个典型的红外目标检测过程分为三个主要步骤:预处理、单帧标记、多帧累积。论文在阐述了红外图像特性和红外小目标检测的基本原理后,主要介绍使用FPGA实现图像预处理和目标区域标记。图像预处理中主要使用了空间域高通滤波器并针对空间域二维窗口操作给出了通用硬件实现形式。并在此结构基础上实现了一种快速中值滤波和灰度形态学腐蚀、膨胀操作。根据二维形态学结构元素存在的缺陷,给出了一种使用流水线方法的硬件改进结构,并提出了渐变的一维结构元形态学滤波的硬件结构。目标区域的标记中介绍了两种方法:一种是基于P参数分割的方法。另外一种是基于目标灰度和地址的排序方法。两种方法都给出硬件实现的详细逻辑框图。最后,对FPGA作为协处理器在图像处理系统中的应用作了一些尝试。介绍了一种基于DMA(直接存储器存取)的图像协处理模块,按照一般数字系统的结构,阐述了模块内部的控制流和数据流信号之间的关系,分别设计了控制部分和数据传输部分,并对其主要电路模块进行了介绍。