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针对暗环境等复杂背景下的弱运动小目标识别的难题,提出了轨迹跟踪预测与模糊理论相结合的小目标跟踪算法。首先利用高通滤波和帧相减技术将背景和目标初步分离,然后利用轨迹跟踪法对目标点的位置进行预测,在动态搜索范围内寻找目标点进行图像序列分析,并结合模糊理论进行记忆更新来确定目标的可信度,最终通过多帧图像的轨迹跟踪找出真实的目标。实验结果表明:该算法能够获取热像仪拍摄的小目标弹丸落地前的运动轨迹曲线图,验证了该算法能够对低信噪比的运动小目标进行可靠检测。