随着非制冷红外探测器技术的发展，基于红外热成像的测温技术得到了越来越广泛的应用。红外热成像测温技术逐渐成为研究的热点。本文根据航天应用需求，在研究了红外测温的原理的基础上，分析了影响测温精度的因素，针对这些因素，提出了一系列的解决措施，并应用于实践，研制出一套红外温度场测量系统，取得了较好的效果。针对红外成像系统应用于测温的特殊需求，本文采用FPGA单处理器的架构方法，设计了一种能够对环境自适应的长波非制冷红外成像系统。红外成像系统输出采用模拟输出和数字输出两种方式，模拟视频输出为图像增强后输出，便于人眼观察，数字输出为12bit量化原始输出，可用于测量，系统可同时满足监视和测量的要求。针对红外成像系统非均匀性随环境变化的问题，提出了基于动态参考温度场的非均匀性校正技术，实现了红外图像的实时校正，并有效补偿了外部环境的影响。针对红外探测器输出随自身温度变化的问题，采用ADN8830集成温控电路进行控温，使探测器工作在最佳工作温度点，保证了探测器的成像性能。针对定标时数据处理对测温精度的影响，本文研究了数据拟合产生的误差，确定了分段拟合的方法，可以有效减少拟合误差。针对红外温度测量时受镜筒及壳体辐射、环境辐射的影响，本文提出了基于合作定标的测温技术，利用合作黑体有效补偿了镜筒及壳体辐射、环境辐射的影响。使测温精度得到很大提高。针对发射率对测温精度的影响问题，本文分析了物体发射率的影响因素，并对典型材料的发射率进行了测量，研究了表面粗糙度、表面处理工艺对发射率的影响，为提高测温精度奠定了基础。针对图像压缩对测温精度的影响问题，本文通过分析选择了12bit的JPEG压缩方法，并通过试验分析了压缩对测温精度的影响，确定了合适的压缩比例，为红外图像的压缩奠定了基础。