由于红外焦平面探测器的响应特点及其复杂性,降低红外成像系统中的非均匀性始终是红外成像技术研究中的一项重要内容。当今为进一步扩展红外成像系统的动态范围,以及如红外自动曝光和红外大动态成像等技术的发展,对实时任意调整系统积分时间功能提出了需要。而对于目前很多非均匀性校正算法,积分时间偏离定标值后,其校正效果会迅速退化,影响成像质量。针对可任意改变积分时间的非均匀性校正的需求,本课题依据辐射通量与积分时间无关的基本原理,开展了基于辐射通量的非均匀性校正方法的研究。本文首先建立了红外成像系统的响应模型,依据模型并结合实际数据对红外系统的响应线性度、响应线性度对两点校正参数的影响以及积分时间变化导致两点校正失效的原因和失效现象进行了分析。然后本文提出了两种基于辐射通量的非均匀性校正方法。其一是针对两种代表性的方法所存在的计算参数不稳定的现象,提出了基于多参考的辐射自校准的非均匀性校正方法。该方法通过多项式响应方程来估计进入像素的辐射通量,并通过对辐射通量图进行校正实现可变积分时间的非均匀性校正。为了能够更稳定地得到模型参数计算结果以及更好的校正效果,该方法使用多个温度点的面源黑体图像序列来计算响应方程参数以及非均匀性校正参数。其二是针对基于多参考的辐射自校准的方法无法适应环境温度变化而出现校正退化的情况,提出了一种可变积分时间的基于辐射通量的环境温度补偿的非均匀性校正方法,该方法通过数值计算建立环境温度与红外成像系统内部自辐射通量间的映射关系来补偿系统自辐射引起的偏差。最后,通过实验对提出的两种可任意调整积分时间的校正方法的有效性和稳定性进行了验证。