红外成像技术广泛应用于军事和民用领域,但红外成像系统产生的大量红外小目标视频数据给后续的传输、存储和处理带来了巨大的挑战。压缩感知理论是近年来引起学者广泛关注的一种新的信号处理理论,能够对稀疏信号实现高效的压缩。本文针对红外小目标视频的具体应用场景,将压缩感知应用于红外小目标视频压缩。本文主要完成的工作包括下面的几个部分:1)针对红外小目标检测跟踪这一应用场景,在红外小目标视频前景背景分离压缩感知的基础上,提出了一种适用于二维图像信号的行列压缩感知方法。该方法弥补了常用的分块处理和一维化处理方法的不足,能够高效地实现二维信号的压缩测量。针对行列压缩感知方法,通过引入FFT计算正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法迭代步骤中的内积,有效节省了内存空间、加快了重构速度。2)在FPGA芯片上设计并实现了行列压缩感知方法的电路。该电路主要由累加器、转置存储器和基于有限状态机的控制器组成,具有处理速度快、消耗逻辑资源少的特点。3)基于红外小目标视频的分离压缩感知方法,在现有的嵌入式DSP+FPGA硬件平台上实现了一个红外小目标视频压缩感知传输系统,该系统实现的功能包括红外小目标视频的前景背景分离、前景图像的行列压缩感知、背景图像的视频编码、数据的网络传输、红外小目标视频图像的重构和恢复。对系统各个模块的单独测试和整体测试都表明系统实现了预期的功能,验证了行列压缩感知方法的有效性和可行性。本文将压缩感知技术应用于红外小目标视频压缩,取得了良好的压缩效果,是将压缩感知应用于视频处理的一次新的尝试,具有重要的理论意义和良好的应用前景。