红外成像技术以其独具的特点在军事与民用领域有着广泛的应用需求,近年来随着半导体集成技术以及制作工艺的快速提升,非制冷红外成像系统相较制冷红外成像系统存在着的不足得到快速提高,自身优势越发突出,在各行各业中得到快速推广应用。非制冷红外焦平面阵列探测器作为红外成像系统的核心,其特性指标制约着红外成像系统的性能上限,而基于此类探测器的红外成像组件是成像系统的主体,其硬件电路设计及非均匀性校正是充分展现探测器性能的关键,是红外成像系统应用开发的基础。论文结合省科技厅技术攻关项目需求,以高性能非制冷红外组件系统设计开发为目标,对非制冷红外成像系统、组件开发及非均匀性校正处理开展了深入研究。设计上采用了国产非制冷红外探测器,在对组件功能及参数性能分析的基础上,提出了基于FPGA为主核心处理器的红外成像组件设计方案;并对偏置电压、FPGA时序驱动、AD转换、数据采集、TEC温控、输出接口及系统电源等单元开展了具体的设计及仿真调试。由于探测器对噪声要求极高,所以在电源以及偏置电压设计上采用的是低噪声的LDO芯片和二阶低通滤波器相配合,避免高频噪声对电路的影响,并对电路的噪声进行了仿真;模数转换部分采用了14位的AD转换芯片AD9240,实现了快速高分辨率的图像信息采集;数据采集以及传输模块由FPGA配合Camera Link接口实现了数据传输和采集以及对相机的控制,并设计了VGA接口以方便与监视器连接;TEC温控电路以单片温度控制芯片为核心,确保探测器焦平面温度稳定。以此为基础,对非均匀性校正算法开展了研究,通过仿真分析对比了典型的非均匀性校正算法校正效果,提出了基于时域高通滤波的改进非均匀性校正算法,通过非均匀性测试对比,证实本文算法提高了接近5%的均匀度,能够很好的抑制图像的非均匀性以及“鬼影”,使得图像更加的清晰。最后通过对非制冷红外组件系统进行了性能测试,其噪声等效温差符合设计预期效果,满足设计要求。