由于红外成像技术的迅猛发展及其在军事方面广阔的应用前景，红外图像处理技术已成为当今各相关行业研究的热点。根据该技术的研究现状和存在问题，以及在实际的工程应用中对该技术的相关要求，本文对红外图像的分割、检测、识别、跟踪算法进行了研究。分析和比较了现有的典型算法，并给出了处理结果；根据研究对象的特点，提出了一种基于Ostu和GVF Snake算法结合的目标轮廓自动提取方法并进行了验证，结果表明算法有效。在此基础上，提出了跟踪识别系统原理样机的设计方案。主要研究内容如下： ⑴对红外图像的产生和特性进行了分析，在此基础上重点研究了红外目标的分割技术。针对红外图像目标具有边界模糊不清，区分效果较差的特点，结合Ostu阈值法和梯度矢量流主动轮廓模型（GVF Snake），提出了一种目标轮廓自动提取方法。首先采用Ostu法先对图像进行分割，然后将得到的边界作为Snake模型的初始边缘轮廓，最后利用GVF Snake的特性，准确地收敛到目标边界。由于Ostu算法具有将目标物体从复杂背景中分割开来的优点，使得在应用GVF Snake模型对复杂图像进行分割时减少了人工的干预。实验证明该方法运算速度快、能够快速地收敛到目标轮廓、准确地跟踪目标，并具有一定的抗噪能力。 ⑵针对红外图像目标的识别，采用了一种采用不变矩与红外特征参数组成新的特征向量，对目标进行识别的方法。实验表明，该算法不仅提高了算法速度，也提高了识别准确率。 ⑶在对目前几种典型跟踪算法进行分析比较的基础上，采用了一种将曲线拟合和相关跟踪相结合的红外目标跟踪算法。该算法以目标质心作为匹配模板的中心，采用SSDA进行相关运算，以图像相关匹配的输出值更新所拟合的曲线。并以曲线的预测值作为下帧图像匹配搜索的初始值，使相关运算仅在很小的窗口内进行。该算法还定义了跟踪的帧内置信度和帧间置信度信号，实时智能的更新模板。实验表明，该算法能有效减少相关匹配的计算量，保证跟踪精度。 ⑷针对跟踪器的实时性要求，提出了基于DSP和FPGA技术的跟踪识别系统原理样机的设计方案。系统采用DSP作为核心处理器，附以FPGA高速器件构成图像实时处理系统：采用了FIFO缓冲、EDMA数据传输方式等技术手段解决图像数据量大与实时处理之间的矛盾，为图像处理的实时性提供了保障。