红外小目标跟踪技术是计算机视觉中一项具有重要意义的课题。对于图像序列中的运动小目标进行目标跟踪在许多领域都有着重要的应用,如导弹制导、数字影像监控、医疗及智能交通系统等。由于红外成像传感器的诸多优点,基于红外图像序列的小目标跟踪已成为当今目标跟踪发展和研究的一个主流方向。本文首先对红外小目标的获取过程做了介绍,对成像机理和红外小目标图像特征作了概括,并对小目标图像预处理、快速标记和目标跟踪算法做了详细的讨论和研究。对于小目标图像的预处理,文中介绍几种红外目标滤波和红外图像增强的处理方法。基于红外图像中小目标所占有的像素远远小于背景像素的特点,本文提出了一种快速存储数据的方法,此方法只对占比例小的目标点信息进行存储,而对占比例较大的背景信息不做任何存储,该方法在存储图像数据的过程中能有效消除小目标图像冗余数据,快速存储有用数据,提高图像数据的存储和读取能力。本文在原有标记算法的基础上,结合存储图像的特点,提出了一种快速标记的算法,运用该算法对目标图像进行快速的标记,和传统的红外二值标记方法比较具有方便理解,使用简单,运算速度快等特点。针对要处理的红外小目标图像,为了有效的实现目标跟踪,本文运用了管道滤波的方法,实现了小目标的运动轨迹跟踪,并给出了试验结果。最终的跟踪算法要在硬件平台上运行,因此,最后本文对运行该跟踪算法的硬件平台做了介绍,同时为了提高程序运行效率,提出了几点优化算法的方法。通过实际的软件仿真试验,以及算法在系统硬件平台上的运行结果显示,硬件系统运行稳定,抗干扰能力强；目标处理的准确度高,速度快,达到实时跟踪的效果。