虚拟红外成像器件是一种能输出红外图像数据源的器件,在调试图像采集系统的硬件和软件时能替代非制冷红外焦平面阵列。虚拟成像器件的输出具有很好的线性度和精度,可作为图像采集电路的标定器件。虚拟红外成像器件在调试采集电路时降低了损坏真实器件的风险。　　本文在对ULIS公司UL03041非制冷红外焦平面成像器件的功能及技术指标分析的基础上，设计出与其具有相同电气接口的虚拟红外成像器件。分析了热探测原理以及读出电路特点,根据UL03041性能参数提出了本系统实现的功能和主要技术指标,并且在此基础上确定基于FPGA的虚拟红外成像器件和图像采集系统的设计方案。在衍射受限情况下根据UL03041的指标估算虚拟红外器件模拟输出信号的带宽,进而对模拟输出电路进行噪声分析,得出系统信噪比;并对系统的非线性误差进行实时校正;虚拟红外成像器件具有线性度好、精度高、结构紧凑和使用方便等优点。　　通过研究UL03041逻辑接口、SD卡读取原理、文件系统结构、读写FIFO的实现、高速数模模数转换器特性、SDRAM控制器的工作原理和时序逻辑,在Quartus II编译环境下采用Verilog-HDL语言完成FPGA内部逻辑状态的设计;在VC++和DDK开发环境下分别开发了USB接口驱动程序及PC端多线程读写程序,实现了图像的采集、传输及显示等功能。最后完成对虚拟红外成像器件的指标测试。