基于灰度相关的图像匹配算法对光照变化敏感，且计算量大，效率低，而基于特征的图像匹配算法结构复杂且在很大程度上依赖于特征提取的质量。为此，提出了一种新的图像匹配方法，即基于Sobel边缘特征和小波变换的递推多模板快速匹配算法。首先用Sobel算子提取边缘特征；然后用小波变换对图像进行多尺度分解；最后用本文提出的递推多模板快速算法仅对集中了图像主要信息量的低频部分进行互相关匹配。将该算法应用于基于ADSP-TS201的红外图像目标匹配中，实验表明，此算法在保证匹配准确度的同时提高了系统的实时性。