随着现代科技的不断发展，人们希望能够获取更高的图像质量和更快的图像速度。光学成像系统需要不断提升其分辨率、拓展其成像波段，但是只能通过减少像元尺寸或增加像元数量来提升成像系统的分辨率，这对当今CCD和CMOS等半导体制造工艺提出了更高的要求，更是让成本昂贵的红外成像复杂度和实现难度呈非线性增加。为解决这些难题，根据一些目标在红外波段只是黑暗背景中的一个小亮斑，并在空间域具有稀疏特性，本文提出了一种快速有效的目标定位与成像方法，以降低红外波段成像对探测器分辨率的要求。本文采用一种新兴的信号采样理论压缩感知理论。其核心思想是观测稀疏信号时，压缩与采样同时进行，只需少量观测数据就能精确重构原始信号。本成像系统包括模拟稀疏目标系统、光电探测器前端放大系统、DMD驱动系统、信号处理系统及目标重构系统。本文采用一种确定性矩阵：哈达玛矩阵奇数行（OHM，The odd row of Hadamard Matrix）。Hadamard矩阵的元素都是1或-1，易于在DMD上实现。在课题组研究的基础上，首先，搭建空间稀疏目标成像系统实验平台，使DMD在高速翻转时实现OHM矩阵。其次，用C语言编写OMP重构算法。最后编写上位机软件，实现对DMD的在线控制，从而实现对空间稀疏目标的实时定位与成像。我国的焦平面探测器水平和图像处理技术十分落后，但红外点源探测器技术已经非常成熟。实验结果表明，该成像方法可以利用红外点源探测器完成高分辨率的红外目标成像，获取所需要的红外图像信息。