随着现代战斗机的机动性能不断提高，空战环境的日趋恶化，对驾驶员的战场态势感知(Situation Awareness)能力提出了更高的要求；另外各种现代航空火力控制系统及大离轴空空导弹的发展，使得平视显示器因受其视场的限制已不能完全满足现代空战的需要。因此，近年来头盔瞄准具／显示器越来越受到各国的重视，且很多国家都已装备部队，成为航空火力控制系统中的一个重要组成部分。 我国头盔显示器技术相对落后，其中一个很大的问题就是头盔质量过重，因此研制更为先进的瞄准方法及其系统变得更为必要，且已成为一个新的亟待解决的问题。本论文在此背景下，对头盔显示器中的头部位置探测做了深入研究，主要包括以下几方面内容。 论文介绍了头盔显示器的概念、工作原理以及头部位置追踪器在头盔显示器工作过程中的重要作用，论述了头部位置追踪器目前常用的技术手段，分析了头部位置跟踪过程中存在的问题与不足，提出一种新的头部位置探测方法——基于视频图像处理的头部位置检测算法。该方法结合图像处理相关技术，能够实现快速、精确瞄准目标，且能从很大程度上减轻头盔的重量。 阐述了与论文直接相关的图像处理的相关知识，包括图像预处理、边缘检测、图像配准等。借鉴图像配准的方法原理，提出了该系统算法流程。 针对图像的噪声特点以及后续处理要求，对局部滤波处理算法进行了运用和比较。着重详细分析了边缘检测的相关算法，通过对几种算法的具体效果进行分析和比较，得出适合本文应用的边缘检测算法——Canny边缘检测算子，通过实验显示了算法的良好效果。根据检测结果，提取特征点，计算头部位置参数。 详细论述了摄像机的三种投影模型，根据透视投影原理，提出自己的一套算法实现空间坐标的恢复。 综上所述的各步算法，包括图像滤波、去噪、边缘检测算子试验对比、头部位置参数计算都采用Visual C#.Net编程工具在Windows开发环境下进行了代码实现，并取得较好的效果。并根据实验结果进行了误差分析。实验结果证明：本文提出的基于视频图像处理的头部位检测算法是有效可行的。