为解决当前航天发射中,火箭起飞初始段无精确实时交会弹道、测控系统火箭起飞初始段没有有效的实时外测引导数据源和安控信息源的问题,开展图像预处理技术、脱靶量输出技术与可见光近景大目标特征稳定技术研究,实现火箭起飞初始段的脱靶量的实时稳定输出,为安控判决、关键决策提供重要数据支持。具体内容如下:首先,基于国内外大目标特征提取技术的研究现状,深入研究了测量数据预处理方法,实现了不同格式与质量的光学测量图像的预处理增强与分割优化,并进行了仿真验证。其次,结合航天发射工作初始段大目标特征特点,开展了目标检测技术研究、大目标特征研究与收集、目标特征匹配技术研究与实现等工作。在大目标检测、基于特征的目标匹配、基于灰度的目标匹配算法研究与实现等方面取得突破,利用多种方法实现了大目标特征提取工作。然后,针对初始段漂移量测量工作要求,立足初始段测量设备工作原理,研究并设计了脱靶量提取技术,针对匹配误差累积和运动目标特征变化导致的固定模板匹配失效的问题,通过对比分析提出了基于几何投影的图像匹配模板自适应更新方法,较为有效地提升了图像匹配算法稳定性,保证了脱靶量的稳定输出。最后,在稳定、可靠的实现了基于可见光的近景大目标特征提取技术的同时,利用现有条件对算法提取结果进行了严格验证,填补在相关领域的研究空白,为后续持续研究,提升光学设备测量能力、自主跟踪实现奠定了基础。