全球经济一体化促进了水上运输业的快速发展,水面交通环境复杂多变,船舶碰撞、自沉等海难事故时有发生。在执行水上应急救援任务时,各种水上目标通常飘浮在水面上,其形态特征不明显,普通可见光RGB图像中水上目标与水体背景的反射亮度差异小,水上目标易受光照影响,识别难度大。本文引入短波红外（SWIR）光谱成像技术,研究分析水上目标材料的SWIR光谱特性,基于SWIR光谱图像特征选取水上目标的特征波段。这些SWIR特征波段的图像可以有效抑制水面光杂波,为进一步开展水上目标识别搜救奠定基础。本文主要研究内容为:（1）研究分析尼龙救生衣、木质纤维板材、聚苯乙烯泡沫板、铝合金板等四类水上目标材料的反射光谱特性。自主搭建SWIR多光谱成像系统,采集水上目标SWIR多光谱图像（950—1700 nm）,进行水上目标材料的光谱特性分析。实验结果表明:在短波红外波段,四类水上目标材料的光谱特性差异大,且与水体背景的差异较大,有利于抑制背景,凸显水上目标。（2）针对水上目标识别对目标成像的要求,基于四类水上目标材料的光谱特性,采用信息量比较法、灰度值对比、熵值法三种波段选择方法,结合数据融合决策,对四类水上目标进行SWIR特征波段的选取。通过实验数据分析,选取1080nm、1200 nm、1250 nm、1290 nm、1550 nm这五个波段作为特征波段。这五个特征波段展现出水上目标材料的有效SWIR光谱特性,在五个特征波段下SWIR图像中呈现出较亮的图像特征,为快速有效识别水上目标提供理论依据。（3）针对选取的水上目标SWIR特征波段图像,本文采用灰度自适应分类与HOG+SVM分类两种目标识别算法,对特征波段图像目标进行识别,利用目标识别性能指标评价分析五个特征波段的有效性。选取识别率与虚警率两种目标识别性能指标对五个特征波段与五个其他波段的成像效果进行对比分析。实验表明在特征波段下水上目标识别应用具有更好的识别效果。进一步结合选取的SWIR特征波段,并对基于自动滤光片切换的水上目标SWIR成像装置样机进行改进。