根据H∞滤波理论，提出了基于H∞滤波预测技术的红外图像小目标运动预测和跟踪方法，为了降低模型阶数以加快图像处理速度，滤波过程被分解在水平和垂直两个方向上分别进行，即将滤波器分解为x、y方向上两个子滤波器．H∞滤波器是一种基于最优化最坏情况下的滤波技术，它对噪声源的要求不高，能较好地应用在复杂场景下的目标运动预测与跟踪．实验证实了在噪声源不能确定或是未知的情况下，它比Kalman滤波器对红外小目标的运动预测更加准确并具有更好抗扰动性．