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随着红外焦平面探测器件的飞速发展，红外成像系统也有了越来越广泛的应用，已经深入到工业、民用和科研等各个领域。但是，由于制造等缺陷，成像系统不同像元之间不可避免地存在非均匀性，影响成像质量，非均匀性校正成为红外成像系统获得高质量图像的关键所在。传统的非均匀性校正大多是通过软件来实现，但在一些实时性要求很高的场合，软件校正已经难以满足要求。本论文中，设计并实现了基于法国Sofradir公司320×256短波红外焦平面探测器的成像系统，并对红外焦平面阵列实时非均匀性校正技术进行了深入研究和探讨，提出了基于FPGA的多段校正硬件实时非均匀性校正方法，建立了一套高速存取和处理的红外图像非均匀性校正系统。FPGA是整个成像和校正系统的核心，它主要完成探测器驱动、时序控制和数据处理等功能，直接在FPGA中完成高速图像数据的实时处理。与普通的两点校正算法相比较，多段校正算法考虑到红外焦平面探测器像元响应的非线性问题，具有更好的校正效果。但是，多段校正算法需要更多校正参数存储空间，本论文提出了一种把片外非易失性存储芯片FLASH和高速静态存储芯片SRAM相结合的高速参数存储模型，实现了32Mbit校正参数的存储，参数读取速度能够达到10ns，解决了复杂算法下高速大面阵图像数据实时校正的难题。实验结果证明，通过本硬件系统的实时校正，整个短波红外成像系统的非均匀性有了明显改善，获得了良好的效果。