红外图像采集系统是导弹、无人机等高速无人飞行器导航制导、路径规划调整的关键设备,实现高速红外图像数据采集、存储、传输和回放等功能,对图像采集速率、存储容量和耐受性等性能要求很高。本文针对高速无人飞行器,研制一款采集效果良好、失帧率低、抗干扰性强、适用于恶劣工况的红外图像采集系统。主要研究内容如下:(1)在充分分析系统工况和技术指标要求的基础上,设计了红外图像采集系统的总体方案,制定了系统的工作流程和设计原则,并对系统的主要器部件进行选型。(2)在采集系统的总体框架下设计了以FPGA和Nand FLASH作为基础平台的红外图像采集系统的硬件电路,并详述了各功能块所选用的芯片与相关的电路设计。(3)针对采集系统的功能需求设计了系统的总体逻辑,以模块化的设计方法对各功能子块展开逻辑设计与实现,包括LVDS模块、数据缓存模块、Nand FLASH模块、USB模块、RS422通信模块。(4)利用C#和.NET Framework框架设计了红外图像采集系统的PC端上位机软件,采用灰度和伪彩增色两种方式显示红外图像;根据需要将红外图像数据转存到指定的存储设备。软件具备良好的可移植性与平台兼容性。在以上研究工作的基础上,研制了红外图像采集系统的原理样机,与上位机、红外相机联合搭建了实验平台,进行了板级验证与功能调试,结果显示本红外图像采集系统可实现红外图像的有效采集与存储,并具有工作稳定、可靠性高、造价低廉等优良特性,完全满足课题所需。