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短波红外成像技术已成为当今红外成像技术发展的主要热点之一,其拥有可见光与中长波红外成像技术所不具备的成像特性,被广泛应用于海洋监控、环境监测、多光谱成像分析、微光夜视等领域。但短波红外成像技术也存在一些问题,其中最显著的就是输出图像的非均匀性和盲元,并且图像对比度偏低。这对短波红外成像仪的成像质量造成一定影响,限制了其进一步发展及应用。因此,提出对短波红外图像做非均匀性校正、盲元补偿、图像增强等相关处理,提高短波红外成像仪的成像质量。本文主要研究了基于FPGA的短波红外图像实时处理系统的实现方法。并针对短波红外成像高分辨率的发展要求,设计了一款基于FPGA的1920×1080P HDMI高速图传接口。主要工作内容如下:1)基于Xilinx公司的Vivado集成开发环境,使用Verilog HDL语言设计实现了非均匀性校正模块、盲元补偿模块、图像增强模块、HDMI高速图传接口。在盲元补偿模块的设计中,基于FPGA实现了一种选择性中值滤波的盲元补偿算法,该算法对普通盲元及十字盲元都具有较好的补偿效果。在图像增强模块的设计中,实现了一种基于FPGA的非倍频、流水线式的灰度统计方法,可简化该模块数字逻辑设计,提高系统的工作频率。对于640×512元短波红外图像来讲,整个片上图像处理系统总延迟为692个时钟周期,不到一帧图像显示的一行半的延迟,满足图像实时处理的要求。2)使用中国科学院上海技术物理研究所提供的640× 512元InGaAs短波红外焦平面探测器,结合Xilinx公司的Artix-7系列FPGA芯片,分别对设计的非均匀性校正模块、盲元补偿模块、图像增强模块进行实验验证。实验结果表明:各模块功能均符合设计预期要求,能有效减少短波红外图像的非均匀性及盲元,并提高图像对比度。实验中,将原始图像的盲元率从0.497%降到了 0.005%,非均匀性从4.610%降到了 3.769%。3)使用Xilinx公司的Artix-7系列FPGA芯片对设计的HDMI高速图传接口进行功能验证,实验结果表明:该接口在串行数据传输速率为1.485 Gbps时,工作正常,符合设计要求。