随着红外技术的快速发展，红外热成像技术被越来越广泛的应用到军民领域，而且热度持续升温。但是由于红外成像系统因成像波长较长，加上摄像器件本身及探测背景等客观条件的影响，造成红外图像质量比较差，具体表现为非均匀性差、高背景、对比度低、灰度范围较小、图像清晰度差、噪声污染严重等特点，因而对观察目标物体来说，这样的成像效果很不理想，所以为了提高红外图像质量，需要对红外图像经过一定的增强处理。通常情况下，为改善图像质量，人们往往致力于研究红外探测器材料、制造工艺、成像电子学组件等方面，而当前硬件部分已渐渐趋于完善，先进的红外图像数字处理技术能够有效的提高成像性能，因而受到各国学者的广泛关注，而且是现在红外图像处理中极为重要的预处理技术。作者先从红外图像的特征分析入手，以及传统算法为理论依据，针对红外图像中对比度，清晰度，信息熵等方面来研究红外图像的增强方法和增强效果，论文工作如下：本文首先对非制冷型焦平面成像系统作简要描述，对图像产生过程中所遇到的非均匀性做了详细的探讨和分析，并对硬件改善非均匀性方法做了一定的分析，而后通过对红外图像中噪声种类的探讨，提出了一种红外图像噪声检测的方法。本文着重于红外图像增强，在图像增强方面，本文首先对两类增强算法进行了详细的介绍，并对常用的几种关键技术进行了详细的阐述并分析了它们的优缺点，而后对直方图均衡化算法进行了详细的介绍和原理分析，在此基础上逐渐拓展到规定化直方图和自适应直方图均衡化算法，并分别对其进行仿真验证，并提出了针对改善红外图像清晰度和信息熵的改进的直方图均衡化算法，并进行matlab仿真验证和优缺点讨论。随后从对比度入手，本文详细介绍了同态滤波的原理和方法，分析了其成像特征，在此基础上提出了一种改进的同态滤波算法，通过仿真验证后，讨论了该方法的优缺点。最后，在前文总结的基础上，本文提出了一种基于同态滤波的分频与奇异值相结合的综合增强算法，对图像中的清晰度和对比度的增强进行相应的改善，通过matlab仿真验证其可靠性，实现图像红外增强，并相应讨论了该综合方法中的优缺点。