伴随着海运、空运行业的快速发展,准确识别探测海天目标已成为军民领域国土安全防卫、海上交通管理工作的先决条件。红外成像探测技术相较于雷达探测、可见光成像技术,在隐蔽性、抗干扰性、探测方式、全天候工作能力方面具有显著的优势。如何在复杂海天环境下准确探测海天目标,成为制约红外成像探测技术工程应用的关键。本文结合课题任务需求,针对复杂背景下海天线附近目标红外成像探测技术开展研究,提出了基于海天线检测定位后图像分割的红外成像目标探测方法,从而提高目标探测的准确率。文中在海天环境红外特性及图像噪声分析的基础上,首先采用均值滤波算法进行图像降噪,再结合红外成像设备参数及姿态信息进行海天线预测,并通过非均匀分段的RANSAC（random sampling consistency）算法拟合海天线,最后参考拟合海天线提取海天线区域,使用自适应阈值分割算法检测目标并采用相关跟踪算法实现目标跟踪。在利用Matlab软件对算法进行仿真验证后,搭建了以FPGA（Field Programmable Gate Array）为控制核心的海天红外目标探测系统硬件实验平台,实现了红外信息采集、接口信息转换、信息存储、转换输出显示等功能,并采用ISE开发软件,对仿真验证后的红外成像目标探测算法进行系统移植,开展了相应的实验任务,达到了预期的效果。仿真验证及工程测试结果表明,文中采用的算法可以在复杂海天环境中准确检测海天线,准确率高达99%,以此为基础进行海天目标探测及跟踪,探测目标准确率不低于97%,满足了工程任务需求。