在现代航天靶场中,飞行目标一旦确定后,通常情况下要通过无线电雷达记录其飞行轨迹和状态。随着航天技术的发展,光学测量设备的测量精度越来越高,因此,基于CCD成像技术的光学成像跟踪系统以其跟踪精度高、跟踪状态平稳、抗干扰能力强、分辨率高和成本低等特点得到了更为广泛的应用。在卫星跟踪任务中,要求成像跟踪系统在目标距离较远时就能对其进行准确识别定位,这时目标在视场中是以弱小目标的形态存在,成像图像信噪比低。为实现低信噪比弱小目标的快速检测,本文深入研究了国内外弱小目标的检测算法,结合项目实际情况,介绍了一种基于形态学和阈值分割的目标检测算法的实现过程,并进行了仿真实验。在实现过程中,首先对原始图像进行形态学顶帽变换处理,使背景均匀;然后利用非线性灰度变换和自适应阈值分割的方法提高了图像的信噪比和对比度,并检测出了目标。本文最后介绍了目标检测算法的应用,并对结合跟踪算法后的跟踪结果进行了分析。