红外成像技术具有分辨率高隐蔽性好抗干扰能力强等优点，已被广泛应用于红外成像制导红外侦察监视等领域然而，红外图像存在信杂比低目标边缘模糊等问题，影响目标检测的性能此外，红外探测器往往处于非静止状态，目标被淹没在运动背景中难以正确检测因此，运动目标检测是红外探测技术中的关键问题神经生理学领域的研究者发现了存在于鲎视觉系统中的侧抑制机理以及果蝇视觉系统中的初级运动检测机理前者可以增强图像对比度，有利于边缘的提取，而后者可以实现动态背景下目标的检测和目标运动方向的判断本文利用生物视觉系统中侧抑制机理和初级运动检测机理，针对地面背景下红外运动目标检测方法开展研究论文主要研究内容和成果如下：（1）针对红外图像中目标边缘模糊的问题，提出一种基于双蝶形非经典感受野（NCRF）的侧抑制模型分析了生物鲎视觉系统中侧抑制作用机理以及Hartline侧抑制模型抑制系数和抑制作用阈值两个参数对输出响应的影响针对Hartline侧抑制模型感受野，构建了包含抑制区域和易化区域的双蝶形非经典感受野模型利用非经典感受野易化作用可增强边缘并使亮度梯度缓慢变化的特点，解决了边缘信息之间彼此抑制的问题针对Hartline抑制系数模型各向同性问题，提出利用四种因子（中心神经元与周围神经元之间的距离灰度幅值对比度方位对比度最优朝向对比度）对抑制系数和易化系数加权处理，使抑制作用和易化作用表现出各向异性，利于整体区分目标与周围环境通过实际采集的红外图像数据，仿真验证了基于双蝶形NCRF的侧抑制模型和其它三种模型的边缘检测作用，并通过边缘检测评价准则评价检测性能结果表明，本文提出的方法可以最大限度地抑制背景，较多地检测出目标边缘和纹理信息，增强了红外图像对比度，具有更高的正确检测率（2）重点分析了Reichardt提出的初级运动检测模型（EMD），详细推证了一维EMD数学模型论证了模型参数（感受器间距和延迟时间）以及输入信号的速度周期空间频率时间频率四个参数对输出响应的影响，并通过对仿真实验结果分析，给出了各参数对初级运动检测器输出的影响为后续改进初级运动检测模型完成检测运动目标任务奠定了理论基础（3）针对传统运动方法难以解决动态背景下运动目标检测的问题，提出一种基于区域生长的二维运动检测（2DMD）模型该模型利用EMD模型的二维扩展模型2DMD对运动信号敏感的特点，通过调节延迟时间参数，将输出响应最大值作为区域生长的种子点，并将灰度中值与最大灰度值的差值作为生长准则，经形态学重构提取出运动目标利用实测数据对本文方法进行仿真验证，结果表明，该方法解决了初级运动检测模型造成部分输入信息丢失的问题，有效滤除动态背景的干扰并准确检测出目标区域将本文提出的方法与背景减除法帧间差分法和光流法三种运动检测模型比较，客观评价表明，本文方法得到的检测结果信杂比最高（4）针对大气对红外辐射的吸收作用处于时刻变化的情况，基于最新的生物神经中枢运动检测理论，提出一种改进的双通道运动检测模型（MDCMD）结合边缘检测和运动检测机理，设计了所提出的MDCMD模型的基本结构并阐述了其作用流程在提出的MDCMD模型中，输入信号首先经过模型中薄板单极细胞（LMC）的预处理，以减弱红外图像中绝对灰度信息对运动检测的影响，然后通过ON和OFF双通道对输入信号分离，最后利用加权EMD模型得到输出响应通过数学模型推导和仿真实验分析，验证了MDCMD模型运动检测的有效性，解决了初级运动检测模型易受输入信号灰度值变化引起错误响应的问题，可以准确判断目标的运动方向，并且提高了所得红外图像的信杂比