提出了一种新的基于自适应曲面拟合的红外图像背景估计方法。采用三角函数作为基函数，对天空背景下局部窗口内的红外图像进行拟合。为提高拟合精度，引入了权值矩阵对拟合误差进行约束，并采用分步策略对拟合结果进行优化。在初步拟合结果的基础上，为抑制奇异点（强边缘点，噪声和小目标）对拟合的“干扰”，采用迭代寻优的方法，自适应地对拟合权值和拟合系数进行调整。此外，针对迭代处理的阈值选取，采用概率统计的方法对噪声方差进行估计，提高了拟合的准确性。实验表明：利用该方法估计背景进行背景抑制，可有效提高残差图像目标/背景的信噪比，显著减少虚警点干扰，提高单帧内目标检测概率。