随着导弹技术的发展和红外技术的进步，红外成像制导技术越来越受到人们的重视，其中红外弱小目标的检测与跟踪技术是红外成像系统中的核心技术之一，成为一个研究的热点。目前，针对红外图像中的弱小目标检测与跟踪问题，主要有两种：一种是先检测后跟踪技术，一种是检测前跟踪技术。先检测后跟踪在对信噪比较高的弱小目标进行检测与跟踪时有着良好的检测性能和跟踪性能，而在信噪比较低时，检测前跟踪技术却有着独特的优势。本论文研究的是低信噪比下的红外弱小目标的检测与跟踪，采用的是基于粒子滤波的检测前跟踪算法。 本文首先介绍了粒子滤波技术的基本理论及其改进算法，并且通过实例对粒子滤波技术进行仿真，结果表明了在非线性、非高斯背景下粒子滤波的优越性能。在此基础上，研究了基于粒子滤波的检测前跟踪算法，即利用目标运动方程、观测方程及传感器的观测数据，由粒子滤波得到状态的后验概率分布及目标出现的概率，以目标出现概率作为目标检测的判断准则，检测出真实目标，并估计目标在空间平面内的位置。接着把基于粒子滤波的检测前跟踪算法应用到真实的红外图像序列中，对小目标进行检测与跟踪。由于红外图像中含有大量的背景噪声，首先采用灰度形态学滤波对红外图像进行预处理，抑制背景噪声，然后应用基于粒子滤波的检测前跟踪算法，实现对目标的检测与跟踪，仿真结果表明了该算法具有良好的检测性能与跟踪性能。