远距离红外目标检测与跟踪技术是红外搜索与跟踪、精确制导、红外预警等系统的一项共性核心技术，是国防武器系统的关键技术。随着光电成像探测技术的迅猛发展，对红外弱小目标的探测距离和探测概率提出了更高的要求。如何“先敌发现，先敌发射”，在更远的距离准确发现目标，是各国光电信息科学与光电工程领域的重要研究课题，具有重要的学术与应用价值。　　本文以提高目标探测距离的实际需求为牵引，开展红外弱小目标检测方法研究。旨在从光电成像系统噪声干扰问题出发，解决弱小目标检测面临的难题。分析光电系统中的噪声特性，找出制约弱小目标检测性能的主要因素;分析远距离目标的运动模型和成像几何特征，找出目标在图像空间中的主要特征，进而提出用能量累积与空间反演方法解决远距离目标检测问题的思路。　　第一章介绍研究背景与意义，归纳总结了国内外红外弱小目标检测方法的研究现状。第二章介绍了与本文有关的红外辐射和红外成像系统知识，分析了红外成像系统中噪声的统计特性以及光学系统对目标成像的影响，进一步分析了信噪比与探测距离以及信噪比与检测概率之间的关系等基础理论问题。第三章提出了一种基于辐射累积与空间反演的弱小目标检测方法。分析目标在原始图像空间中的运动模型，建立目标的位置空间和运动空间，以运动空间中的不同运动矢量控制原图像序列能量累积，建立新的图像空间。基于Neyman-Pearson定理，采用恒虚警率判决法在新图像空间中检测准目标点。定义运动空间的体密度函数度量，给出由位置空间和运动空间局部极值判定目标点的目标确认方法。进一步由运动空间到原图像空间的反演，得到目标在原图像空间中的真实位置向量。针对匀速直线(Constant Velocity，CV)运动模型和匀加速直线(Constant Acceleration，CA)运动模型分别给出了对应的检测方法。第四章为提高检测方法的实施效率，设计并实现了一套基于FPGA的红外视频弱小目标检测方法，提高了检测的实时性。　　本文提出的检测方法不仅对CV运动模型和CA运动模型的目标有良好的检测效果，而且可扩展到更高阶的目标运动模型，方法具有普适性。