红外线作为自然界分布最为广泛的辐射，先天优势决定了利用红外线的红外热成像技术具有显著优势，现在，红外热成像技术已被广泛应用于军事与民用方面的监测、探测等诸多方面。近年来，随着红外热成像技术的快速发展，对其成像效果的要求越来越高，如何快速获取最为清晰的成像效果也显得越发重要。作为成像系统中快速获取清晰成像效果的关键技术，自动调焦技术经过了早期传统的测距法、相位法以及对比度法，直至发展为现在更趋向于数字化与智能化的基于数字图像处理的调焦方式，也变得更加容易在嵌入式系统中实现。基于数字图像处理的自动调焦技术需要建立合适的图像清晰度评价函数，来完成对成像质量的评价，然后借助该函数建立的评价曲线完成最终的调焦过程。在本文中，结合数字逻辑实现的简易程度、资源使用以及实时性要求的满足程度，利用离焦模糊产生的光学基础建立的离焦模糊对已有的图像清晰度评价算法进行比较，选取最终使用的图像清晰度评价函数。红外探测器输出的图像数据是难以直接被用来进行自动调焦的，需要对其进行图像预处理。在这里，使用实验室已有的制冷型640×512红外成像系统，来补充搭建自己的自动调焦模块。图像数据首先经过最为基础的图像非均匀性校正以及图像盲元校正，考虑到噪声的影响，还要加入一级图像平滑处理滤波。本文中，自动调焦模块完全实现在FPGA硬件电路中，首先编写了步进电机的驱动时序，然后是整个调焦功能模块的实现。对于经过图像预处理的图像数据，先进行图像清晰度评价图像处理，同时还要采用窗口选择算法进一步减少计算量，然后搭配本文设计的步进电机爬山搜索算法，输出对于电机驱动时序的控制信号，最终完成自动调焦功能。经过试验验证，该自动调焦功能模块可以保证实时性以及实用性，满足具有较大噪声的红外成像系统的需要。