当前,随着局部地区态势的紧张及各国装备竞赛的加强,飞机、导弹等武器装备获得了飞速发展,具有更快的速度及更好的隐蔽性,对其进行快速准确的检测成为当前迫切的需求。以红外技术为基础的红外告警系统等监控手段具有隐蔽性好,抗干扰能力强等优点,在某些方面具有雷达不能比拟的优势,越来越受到人们的重视。本文研究依托于某红外全向告警系统,其成像机构能够采集360°全方位场景图像,为能够实现对来袭目标的监控并及时告警,因此必须研究出一种能够满足系统要求的弱小目标检测算法及硬件平台,及时处理采集到的图像,准确检测到来袭目标并在监视器中实时显示出目标的运动轨迹,从而为战略决策提供可靠信息。红外弱小目标检测跟踪方法是红外告警系统的核心,其性能的优良直接决定着系统的探测性能。告警系统输出图像帧频高、数据量大,对实时性有较高的要求。因此,复杂的空域及时域算法对本系统的适用性较差。本文在对输出图像进行分析、对多种背景预处理算法进行研究的基础上,结合非线性空间滤波的思想,对像素点周围4个区域的均值方差等展开分析,寻找目标点与边缘点的差异性,据此提出了抑制效果较好且易于硬件实现的基于非线性空间的改进偏微分方程算法,该算法对低空建筑物背景尤其是强边缘背景具有良好的抑制效果;对比研究了多种阈值分割算法,从中选定了分割效果较好的最大类间、类内方差比阈值分割方法作为本系统使用的弱小目标提取算法;最后通过图像序列关联方法排除虚假目标,得到真实目标轨迹。本文针对告警系统的要求,在已有红外全向成像系统的基础上,分析讨论了DSP+FPGA架构的高速信号处理方法,其中以基于DSP TMS320C6455的硬件结构来实现弱小目标检测跟踪算法。最终调试结果表明,本文提出的红外弱小目标检测算法及其DSP实现方法能够在系统中平稳运行,快速、可靠的检测出来袭目标,并能够通过FPGA在显示器画出目标轨迹,实现对目标的实时检测跟踪。