铁磁性目标受到周围地磁场磁化影响而引起其周围地磁场异常分布,依据此可判断目标存在与否,进而实现铁磁性目标探测。同时磁异常信号也可反映目标的几何特征分布,依靠信号处理突显目标的数值特征,可完成对于目标几何边界识别。基于磁异常信号实现铁磁性目标探测与边界识别技术常用于矿产资源勘测、沉船打捞、未爆物探测,水下及航空航行器探测识别等领域,在科学、国防、经济等领域占有重要作用。但由于磁场强度的衰减特性,磁异常信号多较为微弱。远场探测时,信噪比较低,受磁背景噪声干扰影响较大,难以准确探测出目标存在与否,在进一步的近场边界识别时,若探测区域内存在多个铁磁性目标,不同探测深度的铁磁性目标间,由于目标磁场的相互叠加异常干扰,对于探测距离较远的目标,其呈现较弱磁异常信号,难以识别出其几何边界特征,存在深部边界异常不明显,识别结果模糊发散甚至目标盲点的问题,造成时间、人力、物力成本的浪费,甚至产生安全隐患。本文针对上述问题,以提高信噪比、提升目标信号的关键特征为主旨,研究铁磁性目标的磁异常检测与边界识别方法。对于微弱磁异常信号探测所存在的问题,本文以地磁场特征与铁磁性目标的磁化特性作为切入点,介绍了磁异常信号产生原理与探测识别机理,并分析了实际磁背景噪声的分布特性,选择更为符合实际噪声分布情况的有色噪声作为磁背景噪声模型。引入差分运算作为降噪预处理,基于差分信号频率内相干性,进一步降低共模噪声对最小熵磁异常检测方法干扰。利用仿真数据横向对比几种探测方法的处理效果,随后通过实验探测数据验证方法的准确性。对比得出几种探测方法效果的差异发现,优化后的磁异常检测方法能够有效提高铁磁性目标磁异常信号的信噪比,进而提高对铁磁性目标的检测概率,为后续边界几何特征边界识别奠定基础。对于多目标深浅异常叠加导致的边界识别盲点问题,本文分析了目前边界识别方法在多目标情况下存在的不足,结合标准差及比值均衡原理均衡深浅异常信号,突显铁磁性目标的边界特征值。利用COMSOL获取仿真模型数据,对在不同目标数量、分布情况、噪声因素影响等条件下,目标边界识别方法的效果进行对比验证。最后,本文依靠搭建的平面磁异常数据采集实验平台与开源的南海航磁异常数据,探究其在实际应用中的效果。仿真与实验结果表明优化后的边界识别方法对于铁磁性目标边界的呈现效果更明显,边界误差更低,收敛度更高,具有一定研究意义。