随着红外成像技术的发展，红外小目标检测在军事领域有越来越重要的应用。以此为背景，研究了天空、海面、大地等各种背景下红外视频中弱小目标的检测问题。首先，介绍了红外弱小目标检测的应用场景，分析了国内外当前的研究现状和取得的主要成果，探讨了红外弱小目标检测的主要方法及优缺点。其次，在红外图像预处理算法方面，实现并从效果上分析了空域高通滤波、时域高通滤波、中值滤波和形态学Top-hat滤波的优点和缺点，在经典Top-hat形态学滤波的基础上，实现了基于一种新型结构元素的改进的Top-hat形态学滤波。再次，研究了单帧红外图像潜在目标检测和多帧图像真实目标的确认。在单帧图像潜在目标检测中，主要在恒虚警阈值分割的基础上应用了能量累积和局部极值的算法。在真实目标的确认方面，利用了小目标在多帧图像中轨迹的时空连续性。应用了管道滤波算法对小目标进行跟踪与检测。在经典的管道滤波算法的基础上进行了改进，实现了移动管道滤波，在改进移动管道滤波的算法中，一是应用了速度估计信息，二是应用了质心加权的算法来减弱噪声影响。最后，分析和完成了算法的性能评估。首先是生成了一套红外弱小目标的视频测试集。测试集中包含多种信噪比和海陆空不同场景的多段红外小目标视频。算法在信噪比大于2的测试视频上，达到了95%以上的检测率和0%的误警率；在信噪比小于2大于1.5的测试视频上，达到了大于80%的检测率和小于10%的误警率。