天基平台小目标特性提取是星体导航系统的关键技术之一，对航天和科学技术的发展有重要的意义。小目标的特性主要包括目标在视平面上的坐标、平均亮度、面积、形参比等，如何能快速提取这些参数是工程设计中的难点。为了寻找问题的解决方式，本课题在分析了小目标的基本数学模型、影响小目标成像的主要因素、噪声机理、小目标的特性提取算法结构的基础上，设计了一种以DSP和FPGA分别为核心运算处理器的软硬件协同又独立设计的架构的实时图像处理系统，实现对小目标特性的软硬件实时提取，并且比较算法在软硬结构上处理性能。根据实际设计要求完成了整个系统平台的设计。在FPGA内部利用乒乓操作，完成CCD图像的存储、传送原始图像给DSP的缓冲FIFO和LISB控制芯片、及算法的硬件实现模块，通过USB接口将原始图像和处理结果传送给PC机。DSP图像处理子系统的设计包括外部存储器接口设计、高速串口设计、扩展总线与FIFO的接口设计、以及实时提取算法的软件设计。DSP通过RS232口把提取到的目标特性分别传送PC机。PC机利用Matlab计算出原始图像中的目标特性参数，与软硬件提取的结果对比。　　 实验结果表明系统设计满足要求，对于大小为5727207 bit，帧速为25 fps的视频图像，在40ms的帧周期内，系统能实时提取目标的特性信息，DSP需要时间为20ms，FPGA只需要4.3ms。