随着红外成像技术的飞速发展,红外焦平面阵列(IRFPA)成像系统在很多领域都得到了广泛的应用。同时,由于应用范围的扩大,对其性能的要求也变得更加复杂,其中在探测辐射变化范围较大的目标时,对系统动态范围的要求显得尤为重要,若系统的动态范围不能覆盖目标辐射变化的动态范围,系统就不能探测到目标变化的全部信息,影响对目标性质的分析。因此,提高系统的动态范围对目标探测有着重要的意义。针对上述问题,本文对国内外在该方向的研究状况进行了系统地调研,并结合对IRFPA成像系统组成及工作原理的分析,分析了可以提高系统动态范围的各种方法,通过对各种方法优缺点的比较,提出动态范围自适应调整的方法,即通过自适应调节系统积分时间的工作方式来自动调整系统动态范围的方法。同时,为了证明调节积分时间的可行性,本文分析了积分时间变化对成像系统性能的影响,并通过实验进行了验证。对于方法的实现,本文主要从三个方面进行分析:(1)调整依据的选取:由于要对动态范围进行调整,因此必须选择一个合适的调整依据,才能使积分时间合理的变化。本文采用对获得图像进行信息提取的方法获取此依据,分别包括对简单场景的处理方法和对复杂场景的处理方法;(2)调整算法的实现:调整算法是实现动态范围调整的关键。本文所提出的算法中采用了LMS自适应滤波技术,其好处是可以减少噪声的影响,提高了系统的稳定性;(3)非均匀性问题的解决:由于积分时间的变化会对系统非均匀性产生影响,因此,必须提出解决方案,否则将严重影响成像的效果。本文结合两点校正法提出了一种简单可行的解决方案。最后,本文对整体方案进行了实验研究,通过实验验证了动态范围自适应调整方法的可行性,并获得了较好的成像效果。