在激光制导武器的研制中,激光光斑能否准确照射到目标是一个重要的考虑因素,激光光斑能否精确照射到目标直接关系到导弹的命中率,然而,在实际的靶场试验中,由于激光制导武器发射的激光光束在传输中会受到大气湍流、干扰光线及噪声的影响,光斑仪采集到的激光光斑图像质量不理想,其位置会产生一定的偏差,这就需要对靶场试验中拍摄到的光斑图像进行一定的处理,才能准确找到光斑中心与目标靶中心的位置。本论文针对某靶场光斑仪所采集的激光光斑图像,利用数字图像处理理论分析得到了一套能够快速有效检测到激光光斑位置及目标位置的算法。本文所做的工作主要分为三部分,第一部分主要分析光斑图像的检测及复原问题,介绍了三种用于从视频流中检测光斑图像的方法,基于实际试验中的应用,分析了适用于某光斑仪的光斑检测算法,由于光斑仪照射目标时可能存在运动模糊,以及考虑到光斑图像的噪声特性,采用了基于小波变换的图像复原方法,通过实验验证了该方法的有效性;第二部分则主要进行图像的滤波与分割,图像滤波部分,针对不同的滤波方法进行了讨论与实验验证,由于光斑图像在去噪过程中会影响到光斑质心的位置,综合不同的噪声特性通过实验找到了一种能够有效去除噪声而且对光斑质心影响较小的去噪方法,图像分割部分则提出了改进的模糊C均值聚类的图像分割方法,能够对图像进行有效的分割;最后是数据处理部分,计算光斑中心及目标靶中心参数,光斑中心采用了三种不同的方法进行计算,不同的方法其精度和时间复杂度不同,实验论证了采用圆拟合算法进行光斑中心的检测效果更好,能够在精度和时间上较好地满足本文研究内容的需要,对于目标靶中心的计算,首先是对其进行直线检测,其次采用多次检测标注方法提取出目标靶中心,进而得到其中心位置参数。在本文最后是对之前分析得到的算法进行验证,采用室外实验采集到的图像进行论证及分析,对图像进行上述一系列处理,最后得到光斑中心坐标及目标位置参数,验证了算法的适用性与有效性。