随着国民经济的发展，监控、安检、医疗等应用领域对红外热像仪的测温精度、成像质量提出了越来越高的要求。本文在红外测温理论、红外热成像理论的基础上，以提高红外热像仪的成像质量、测温精度、扩展能力为出发点设计了红外热像仪的软件系统。采用Windows CE6.0操作系统作为软件的运行平台，使系统具有实时性高、人机交互界面友好、便于在不同应用间移植的优点。论文主要内容如下：在红外测温方面，根据红外辐射理论，研究了被测目标的辐射温度与红外图像灰度值之间的关系。热像仪基于温度定标曲线测量目标的温度。随工作温度变化，热像仪的温度-灰度曲线将与温度定标曲线不一致，导致测温不准，因此需要实时校正热像仪的响应输出。本文提出了一种响应输出校正方法：在热像仪的镜头和探测器之间安装一个快门和温度传感器，通过采集快门的红外图像灰度信息和温度信息，将热像仪的温度-灰度曲线校正到与定标曲线一致。实验结果表明该方法能够有效地补偿热像仪的响应输出漂移，提高测温精度。在红外图像处理方面，分析了红外图像的特点以及影响热像仪成像质量的因素，深入研究了红外图像的非均匀校正、盲元补偿、图像增强等图像预处理算法。对于红外图像的非均匀性，系统采用两点非均匀校正方法；对于盲元特性，采用领域盲元补偿法。热像仪在工作一段时间后，非均匀性会发生漂移。为此，本文提出了一种实时一点校正方法，该方法能有效地补偿非均匀性漂移，提高热像仪的成像质量。深入研究了基于线性变换和直方图均衡化处理的图像增强技术，设计了一种基于直方图局部最大值的自适应多段线性灰度变换算法，该算法能有效地抑制噪声、增强红外图像的对比度。最后，设计和实现了红外热像仪的驱动程序和应用程序。应用程序分为基础层和应用层，两层的分离有效地提升了软件系统的扩展能力和可移植性。目前热像仪的软件系统已经完成。对于320×240阵列的红外热像仪，在环境温度为25℃时，其最小可分辨温差（MRTD）小于85mK，系统的显示帧频为25帧/秒。在5~120℃范围内，热像仪的测温精度达到±2℃。