随着现代科技的迅猛发展，对于空间目标(如卫星、飞船、空间碎片、宇宙星体等)的研究，包括空间目标识别、轨道确定以及位置速度估计等变得越来越重要，是空间攻防的必不可少的环节。本文主要以空间目标识别和跟踪为背景展开研究，针对远距离发现目标的需要研究了小目标识别与跟踪中的基于动态规划的小目标检测算法；针对中远距离发现目标需要研究了目标检测算法中的基于帧差分算法的目标提取技术和光流算法；针对目标类型的判别研究了图像匹配与跟踪算法中的经典匹配算法和SSDA匹配算法。分析和比较了算法的优缺点，提出了均值滤波、光流算法和SSDA匹配算法的改进算法。大量的程序仿真和平台实验说明本文采用的图像预处理算法和目标识别算法可以实现远距离发现目标、捕捉锁定运动目标及自动判别目标的目的，为智能视觉平台的实现打下了很好的理论基础。