数字图象处理和计算机视觉是近年来发展十分迅速的研究领域,目前正广泛地应用于民用及军用等许多方面。自动目标跟踪技术是该领域非常活跃的课题之一。论文主要研究了针对海上图象的目标分割和跟踪算法,应用于飞行器末制导中的电视制导系统。论文首先阐述了图象分割及目标跟踪技术的发展和现状,并对图象分割方法中的关键技术(边缘检测法和阈值分割法)进行了详细介绍,然后通过实验对几种经典的阈值分割算法进行了验证和分析。针对经典方法的几点不足,本文设计实现了一种适合复杂背景下的海上红外图象分割方法,实验证明,该方法具有很好的分割性能。在图象分割算法研究的基础上,本文重点从两方面讨论了海上序列图象中运动目标的自动跟踪算法:首先,针对海上图象的特点,即背景与目标间的弱对比度、存在海天线、鱼鳞光和目标拖尾等,设计了以阈值分割为核心的基于帧内信息的形心跟踪方法。实验表明,该方法对海上单目标跟踪具有很好的稳定性;然后,针对序列图象具有帧间相关性的特点,研究了基于帧内——帧间信息的自动跟踪方法,即同时利用帧内信息和帧间相关性信息,设计了基于Kalman滤波的预测跟踪器和基于Mean-Shift算法的匹配跟踪器。实验表明,这两种跟踪器均可实现多目标场景中指定目标的跟踪,且相比于Kalman预测跟踪器,Mean-Shift匹配跟踪器具有更好的稳定性。本文在研究自动目标跟踪算法的基础上,进一步将算法在基于数字信号处理机DSP(Digital Signal Processor)和现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)的硬件系统上实现。该系统中选用高性能DSP芯片TMS320C6711作为CPU,采用FPGA进行时序控制,具有很强的数据处理能力。本文还设计了基于单片机和可擦除、可编程逻辑器件EPLD(Erasable Programmable Logic Device)的测试平台与跟踪系统相互通信,通过此平台对跟踪结果在运算精度和速度等方面的性能进行测试,结果表明该系统满足可靠性和实时性要求。