随着军事技术的发展,国家之间对制空权的争夺愈加强烈,防空能力对国家安全的重要性越来越大。红外预警系统具有隐蔽性与全天候工作的特点,在近年来已逐渐成为国家领空布防的重要成员之一。红外小目标检测技术是红外预警系统的关键技术,在图像处理领域中是一个热点研究方向。本文基于某红外预警项目,重点研究了空中小目标检测技术。由于系统对实时性要求较为严格,且输入图像的场频高、数据量大。基于频域的图像滤波方式以及另外一些过于复杂的算法无法在硬件平台上有效运行。本文在实时性和检测效果的综合要求下,研究基于空域的红外图像降噪方法和红外小目标检测方法。其中重点研究了基于背景抑制的小目标检测、Harris角点检测和的基于尺度滤波的小目标检测,并提出三种算法检测出的疑似目标的综合判定方法。同时,利用多帧信息建立目标轨迹,提升检测的可靠性。经过仿真实验,验证了该方法能够有效的对小目标进行检测。针对项目需求,设计了基于DSP+FPGA的硬件结构。使用FPGA完成图像数据采集,复合图像输出以及外围电路控制。使用TMS320C6674采用多核并行处理的方式来实现目标检测算法和目标的综合判定以及RS422串口通信。最后对DSP的各个软件模块进行了设计,并在硬件平台上进行了综合调试。