图像融合是将通过不同探测器得到的相同场景目标的多幅图像,经过图像处理合成为一幅图像的技术,通过图像融合处理,不同探测器得到的目标光谱信息被充分利用,融合后的图像具有更高的图像质量和更完整的目标信息,为进一步的目标检测和识别提供可靠的判断依据。不同物体或同一物体的不同状态会产生不同的偏振状态,形成偏振光谱。通过图像融合技术将偏振图像和光强图像相结合,可以更加丰富图像中的目标信息。光谱和偏振信息融合技术在隐身目标探测、海洋污染检测等领域都具有很大的应用空间。本文以Akera公司SoC FPGA为核心处理器,设计了光谱与偏振信息融合处理系统硬件电路。本文首先介绍了研究背景及国内外研究现状,然后对光谱与偏振信息融合基本理论进行了介绍。接下来是本文的重点工作,主要内容分为三部分,第一部分对光谱与偏振信息融合处理系统硬件电路进行了设计。整个融合系统以三块电路板层叠的方式进行设计,它们分别是FPGA板、电源混合板、温控板。其中FPGA板上设计有FPGA、DDR3存储器、UART、SD卡等外设。电源混合板上设计有系统中使用的大部分电源和两块A/D转换模块。温控板上设计有控制焦平面温度的温度控制功能模块；第二部分对光谱与偏振信息融合处理系统软件部分进行了设计：在Quartus中的Qsys界面中设计整个融合系统的模型,在确定模型的架构之后,对每个功能模块的IP核进行设计,根据逻辑关系进行互联,模型建立之后,与Quartus、EDS中的Shell环境、串口终端窗口一起完成软件部分的设计与操作；第三部分对光谱与偏振信息融合系统进行了实验：对硬件系统进行实验,对每一个功能模块进行针对性实验,包括电源系统、D/A转换模块、A/D转换模块等,逐步完成对整个硬件系统的实验。再对软件部分进行实验,主要对SRAM存储、DDR3存储、LED灯闪烁进行实验。最后进行光谱与偏振信息融合实验,可以实现可见光与红外的双通道的融合,满足融合处理系统的设计要求。