近年来红外成像系统的应用越来越广泛,红外成像技术得到了极大的发展,随着红外焦平面阵列的发展,红外成像仪也由军事应用扩展到民用和商业用途。非制冷红外成像系统以成本低廉、系统稳定性好、功耗较低和体积小等特点在红外成像系统中逐渐占据着主导地位,成为当前红外成像系统的热点研究方向。红外成像系统由于材料的限制和制造工艺的差异,成像质量受到极大的限制,造成原始红外图像的应用价值不高,同时限制后续目标识别和目标跟踪等应用的发展,因此红外图像非均匀性校正技术是实时红外成像系统中必不可少的一部分。本论文详细的调研了红外成像系统的发展现状,结合课题组要求和实验室的条件设计了一套完整的红外成像系统。成像系统包括硬件电路设计和基于红外成像的软件算法。对于硬件电路设计要满足系统小型化和功能齐全的要求,红外成像系统硬件电路包括非制冷红外焦平面阵列的驱动电路设计、探测器温控电路设计、AD模数转换电路设计、FPGA为核心的信号处理电路和数字信号输出电路等。选取的FPGA内嵌ARM硬核可以减少传统红外成像电路采用多处理器的电路复杂度。针对红外焦平面阵列引起的像素非均匀性,基于系统实时性的要求,采用经典的两点法进行校正。对于红外焦平面阵列的死元问题,采用基于FPGA的盲元替换算法。以及针对焦平面阵列读出电路的差异引起的条纹噪声问题,我们提出两种新条纹校正算法,通过多种算法对比,提出的条纹噪声校正算法效果较好。经过系统的软硬件调试,设计的红外成像系统能够成功的实时成像,且消除了红外图像中的像素非均匀性和亮点、暗点和条纹非均匀性。达到了设计要求与课题的设计目标。