在现代军事对抗中,高科技武器扮演的角色越来越重要,谁能首先发现目标、跟踪目标、及时地捕获和锁定目标并能在最短的时间内实旌打击,谁就掌握了决定战争胜败的主动权。加大军事武器装备的高科技技术研究已经是各国国防建设的首要任务。成像目标视频跟踪技术应用于武器系统中,能实现对目标快速捕获和稳定精确跟踪,同时使武器系统具有隐蔽性好、分辨率高等特点,在军事上具有广泛的应用前景。　　 本科题研究了空中目标跟踪和复杂地面目标跟踪问题,并对研究成果加以实际应用。针对空中背景特点,采用了背景抑制和高通滤波的预处理方法,滤除背景和随机噪声干扰,增强小目标信息;通过动态阈值帧间差分法提取运动小目标,对大目标则通过USAN边缘检测算法来提取;在目标跟踪阶段,采用邻域信息熵对低对比度弱小目标的检测跟踪取得很好的效果;以图像灰度梯度方向角概率密度作为特征的均值漂移算法,能有效地应用于灰度图像相对较大目标的跟踪,对巴式指标函数做了改进能有效地抑制背景相似特征干扰,提高了算法的准确性和鲁棒性。　　 对于复杂地面目标跟踪问题,文中深入研究了去均值相关跟踪算法。为了减少去均值相关跟踪算法的计算量,从设定波门、公式简化、盒子滤波和粗精匹配等四个方面做了深入研究,在保证算法准确的前提下,大大减少了算法的计算量;针对跟踪稳定问题,采用了自适应模板更新策略;另外对目标遮挡及遮挡后重新快速定位目标做了详尽的分析和实验,提出了基于相邻数帧相关系数比较法来识别遮挡出现和目标重新出现问题。经过了大量不同场景实验,验证了上述策略的有效性和实用性。　　 最后研究了如何测量火炮对目标指向误差的问题。文中采用基于邻域信息熵的图像处理算法来解决指向误差提取问题。将CCD图像采集装置安装在火炮身管上,且其光轴与身管轴线平行,在跟踪目标过程中采集目标图像,将采集到的目标数字图像通过邻域信息熵处理算法,得到CCD光轴与目标的指向误差,再由视差校正后,即获得火炮身管对目标的指向误差。经外场试验,验证了算法的有效性与测量仪的实用性。