FOD是Foreign Object Debris的缩写,泛指可能损伤飞机的某种外来物质,常称为跑道异物,常见的FOD有飞机的各种遗撒物、机械工具、石头、木块、塑料制品等。目前,国外已成功研制FOD探测系统,主要通过雷达、红外、可见光技术,实现对跑道异物的发现、定位、识别、记录和处理,但是在我国尚未有雷达检测系统研制成功的报道。本文以某基于雷达的FOD检测系统的研制为背景,仔细分析了雷达检测系统的需求以检测机场跑道异物,并实现异物定位。首先介绍了异物检测系统软件的设计开发,包括系统的结构框架和实现模块,重点介绍了软件设计过程中的关键技术和难点,并针对难点提出了相应的解决方案。其次,雷达异物检测系统的关键技术是雷达图像处理,它接收雷达传感器获取的数据并进行相应的异物检测,能实时得到异物坐标,从而对目标进行清理。最后,基于雷达的机场跑道异物检测的主要难点在于雷达图像序列的斑点噪声及目标异物的分离,本文提出了一种图像处理解决方案,即基于标记分水岭算法的机场跑道雷达图像分割算法,实验结果表明可有效的检测出跑道异物并对异物进行定位。本人完成了异物检测系统设计和雷达数字图像处理模块主程序的实现,其主要工作和创新如下：1、分析了异物检测系统的软件功能需求,完成了软件系统的总体设计、模块规划；2、阅读并分析研究了大量有关雷达图像处理的资料及相关学术论文,对雷达数据处理的关键流程及主要算法做了详细的分析研究,在此基础上选定了适合机场跑道背景的处理算法,即结合形态学开闭重建运算与标记分水岭的的图像分割算法,同时将多种算法的检测效果进行对比分析。3、基于Microsoft Visual C++6.0平台,用VC语言开发了图像处理模块,实验结果达到了异物检测及定位的功能。