随着海洋资源的不断开发和利用，国际之间的海洋斗争也日趋激烈。我国越来越重视海军的建设，将先进的科学技术应用到武器、装备的发展。相比于常见的可见光成像，红外成像具有全天性，透射性强等特点。但是由于红外仪器和外界环境的影响，我们所得到的红外图像并不理想。因此，如何快速有效的分割红外图像、提取红外目标一直是国内外的研究热点。　　本文针对复杂海空背景红外舰船目标图像分割技术开展相关理论及方法研究，主要工作包括以下方面：　　（1）在红外成像机理基础上，对红外目标成像特性及海空背景红外图像分割的难点进行了深入分析和研究。　　（2）针对低对比度、低信噪比、目标轮廓模糊等红外成像特性，有针对性地开展了包括空域滤波、频域滤波及海天线提取等红外图像的预处理方法研究，并进行了仿真。　　（3）针对海空背景红外舰船目标图像分割的难点问题，深入研究了阈值分割、Otsu分割等各种图像分割算法。提出了一种改进的Otsu法，该方法结合红外目标辐射特性，实现了海空背景红外目标的快速有效分割。　　（4）针对Otsu法计算量大问题，研究了和提出了基于PSO的一维Otsu法的分割方法，实验结果表明，其对最佳值的搜索次数明显减少。　　（5）提出了分形模型约束下的2D Otsu法，将红外图像本身的灰度值分布和图像空间分形纹理信息二者有效地结合，取二维类间方差准则最大时对应的二维值做为图像的分割阈值，从而实现红外图像的自适应分割。　　本文研究方法均得到了实际海空场景数据的测试，证明了本文方法的有效性。研究成果可为后续红外舰船目标检测、识别与跟踪提供重要依据。