利用光学不变量对焦平面系统进行近轴分析，得到了量化焦平面系统冷反射集中程度和变化率的两个一阶参量。以热辐射理论为基础，推导并总结了冷反射引入温差（NITD）和成像系统参数及环境参数的关系式。以焦距为90 mm，视场角4°，F数2.75的中波焦平面成像系统为例，在CODE V软件中对其冷反射效应进行了定量分析，并以一阶参量为约束，实光线追迹辅助验证的方式进行了冷反射优化,优化后光学系统的冷反射降低了70%。在杂光分析软件(ASAP)中根据系统的实际参数对冷反射分布进行了模拟，结果表明对冷反射进行优化控制后，系统的NITD减小到了预设值之下，冷反射效应得到了很好的控制。