随着红外热成像技术的迅猛发展,红外热成像不论在军事还是民用上都起着重要作用,尤其是军用方面,由于红外成像不受光线的限制,能实现全天候观测。各国都在大力发展自己的红外制导、侦察、跟踪、预警等技术。然而因为红外光学材料的折射率温度系数较大,当工作环境温度变化时,红外光学玻璃的折射率随之变化,以至于整个系统的成像质量易受到工作环境温度变化的影响,所以消热差是红外成像系统的重要环节之一。本文从实际应用要求出发,基于中波640×512制冷型红外焦平面探测器成像系统的成像机理,对比研究了插值法和图像处理法自动消热差方法,并对图像处理法的空间域、信息域、频域三方面8种评价算子进行了仿真对比,最终选择了适合该热像仪的Laplacian算法。该算法以FPGA为核心处理器件实现图像处理及图像清晰度评价;利用优化了的爬山搜索算法,以TMS320F28069为控制器完成最佳成像位置的搜索及伺服驱动,设计出精确的实时电子自动消热差系统。最终,对系统进行了测试与验证,结果显示系统在整个工作温度范围内能自动消除热差,保持清晰成像,实现了热像仪的无热化设计,达到了项目的要求。