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随着科学技术的发展，在军事领域，目标自动识别跟踪(ART)系统已成为现阶段和未来武器系统的一个极为重要的部分，其中对于弱信号目标的实时检测、识别、捕获和跟踪就成为国内外靶场跟踪光测设备主要的研究方向。本文介绍了一种基于DSP实现弱信号实时处理的图像跟踪测量系统，该系统以高速数字信号处理器TMS320C6202作为核心器件，并与FPGA相结合，不仅满足实时性要求而且具有目标自动识别和测量的功能。本论文参考当前国外先进的图像处理技术，研究了图像数据的预处理、图像分割、图像匹配等核心算法，并以实时图像跟踪测量系统作为硬件调试平台，采用适合实时图像处理的算法并将其应用到实际的系统硬件设备中，使准确性更高，实时性更强，解决了实时图像处理在4％对比度下的目标探测问题。