以红外热成像和微光成像为分支的夜视技术发展到今日已日趋成熟,微光和红外图像融合在夜视技术领域的应用成为了研究热点。微光成像属于可见光波段,而红外热成像属于红外波段,将不同波段的信息融合将获得更多的信息,能更好的反应了自然场景中的实际情况。图像融合可以应用在军事、工业和民用等领域,在安防监控、侦查观测和车载辅助驾驶等方面都重要的意义。本文首先介绍了夜视技术和图像融合的发展情况,提出了一种基于源图像同步的全数字式图像融合系统,介绍了非制冷热成像基本理论和红外探测器焦平面非均匀性的校正方法,研究了适合于红外图像的直方图均衡处理相关方法和针对红外图像的分辨率差、灰度动态范围大等缺点的增强算法。在此基础上设计了小型化的非制冷红外成像系统电路,最终完成了驱动时序的编写、电子变倍的算法实现、基于NiosⅡ菜单的实现等工作。调研H.264视频压缩技术发展现状和应用的进展,对比多家芯片厂商提供方案后,选择TI的DM365方案来处理本课题中的红外视频数据,在此基础上进行了DM365下的视频压缩应用程序设计,实现了视频的H.264压缩编码和视频文件的存储。最后,对系统在野外和室内不同环境下进行了实验测试,实验结果表明,系统成像清晰,整个成像单元体积小,功耗低,可以广泛应用在手持式热像仪、高性价比军用侦察装备和重点设施监控等领域。