热像仪图像质量的好坏很大程度上取决于噪声的控制，所以热像仪噪声的评价与测试显得非常重要。对一代32元线列探测器与二代288×4焦平面探测器的扫描型热像仪进行了三维噪声对比测试。结合热像仪整机系统的原理和结构，详细对比分析了各个噪声分量产生的原因。分别计算一代与二代扫描型热像仪的空间噪声等效温差（S-NETD）与时间噪声等效温差（T-NETD）。研究表明，一代热像仪空间噪声占主导地位，空间相关的噪声和时间相关的噪声相差较大，而二代热像仪的时间与空间噪声相对比较平均，从噪声分析角度来说，一代与二代扫描型热像仪的主要区别在于空间相关的噪声而不是时间相关的噪声。为三维噪声分析的必要性提供实践依据，为热像仪系统的设计和评价提供参考。

本文基于非制冷焦平面探测器设计了一种新型的可应用于生物医学分析的数字热显微镜，该热显做镜可以获得长波红外显做热图像。研究了热显做镜系统噪声等效温差（NETD）和噪声等效辐射率差（NEED）模型。基于噪声等效温差模型，分析了提高系统温度分辨率的可行性方法：提出了一种基于单幅画面的非制冷焦平面探测器的非均匀校正算法，同时采用了直方图均衡化方法来提高图像的质量。基于Visual C＋＋和已经完成的算法完成了整个系统的软件设计。实际物体的图像采集处理结果表明了该数字热显做镜设计的有效性和合理性．利用该热显做镜，可以完成微小物体的热分析，因此它将成为生物医学分析的有力手段，可以加速该领域的发展并具有广泛的应用前景：

提出了一种利用噪声等效温差NETD计算红外热像仪作用距离的方法.分析了的两个表达式及其实际使用意义,结合作用距离的普遍方程建立了用NETD表示的对点源探测的作用距离方程,提高了热像仪的使用效率.