该论文对图像分割、图像匹配、目标检测以及识别跟踪等问题进行了分析研究,并在分析问题的基础上,提出了相应的解决方案和算法.该文结合小波分析与模糊分类技术,提出了一种综合的基于运动特征的模糊图像分割算法.该算法综合运用了多种技术,不仅有效地提高了图像分割的质量,而且也显著地降低了分割时间,提高了分割速度.该文在分析目前不变矩及小波分析技术研究的基础上,针对灰度图像,提出了一种综合的基于局部不变小波矩的图像匹配算法.通过仿真对该算法进行了验证,得到了较为满意的结果.该论文从分形理论的角度出发,根据自然背景与人造目标在分形特征上存在的固有差异,提出了基于多尺度局部分形维数方差的目标检测算法、基于邻域缝隙方差的目标检测算法.在对分形特征研究的基础上,对分形特征的在目标识别中的应用进行了研究,运用已有的分形特征和我们在该文中所构造的新的目标特征,提出了一种基于多特征的目标识别算法,并对此算法进行了仿真验证.该论文在分析了不同传感器的工作特点及所提供信息的性质的基础上,综合运用模糊神经技术,提出了一种多阶段双模融合的目标识别跟踪策略.在上述各章研究的基础上,该论文最后对图像处理的应用研究进行了探讨,并结合实际的实验系统,提出了一种分形维数与遗传算法的目标检测算法,并进行了仿真验证.在此基础上,进一步提出了一种基于多尺度局部分形维数方差与遗传算法相结合的目标检测跟踪算法.