随着科学技术的不断发展与现代战争的需要,以及红外搜索与跟踪系统(IRST)具有的诸多优点,使得红外搜索与跟踪系统己经成为当今世界精确制导技术发展和研究的主流方向。目前红外小目标检测方法大体上可以分为两种,先检测后跟踪的检测算法和先跟踪后检测的算法。先检测后跟踪的方法简单而且易于实现,但是对信噪比有较高的要求。本文主要在这种方法上进行了深入分析和研究。对于先检测后跟踪算法而言,首先最重要的是要对图像进行单帧检测得到候选目标集,然后再做图像序列关联处理得到真实目标。对于此种方法单帧检测效果是十分重要的。单帧检测包含很多类方法,其中基于背景预测的单帧检测方法是其中最主要的方法之一。目前,大多背景预测方法在处理平稳红外背景图像时都有良好稳定的检测性能,但是在对强杂波低信噪比图像进行处理时效果往往不令人满意。首先,本文在总结这类方法不足的情况下,提出了一种改进的基于体积的候选目标区域背景预测单帧检测算法,试验证明该单帧算法检测性能稳定,复杂度低。其次,本文在详细分析基本多假设检验(MHT)等方法基础上,结合红外弱小目标检测的实际背景,提出了一种改进的简化MHT算法,极大的降低了检测的虚警概率。最后,文章详细介绍了红外小目标检测和跟踪的软件平台搭建,并且对文章中提到的各种单帧检测算法以及多帧关联跟踪检测算法进行了性能评估。