视频目标跟踪是计算机视觉的热门研究方向之一,广泛应用于交通、医学、军事等领域。当前目标跟踪发展迅速,然而在目标快速移动、遮挡或丢失等场景中,目标跟踪效果有待提高,因此如何实现长期有效的实时视频目标跟踪成为一个亟待解决的工程问题。本文设计实现了实时视频目标跟踪系统,在实时性和长期性目标跟踪方面有着较好的表现,能够完成获取视频信息并跟踪特定目标的工程要求。论文的主要工作如下:(1)设计了视频目标跟踪系统总体方案。首先分析目标跟踪系统的功能需求和性能需求,明确工程要求;然后设计系统框架,确保系统设计逻辑合理,并且选择合适的开发平台和编程语言;接着,设计板卡控制功能,以便完成对视频采集卡工作状态的控制;最后,详细设计系统各个模块的具体功能。(2)改进了传统ASMS目标跟踪算法。针对系统实时目标跟踪实现要求,本文选择了复杂度较低的ASMS算法作为主要研究对象,并且针对该算法的不足提出改进方案。ASMS算法在快速移动、目标遮挡等实际场景中,跟踪准确性较差,容易造成目标跟踪偏差,而且算法没有再检测机制,目标丢失就会造成跟踪失败,无法实现长期目标跟踪。针对上述问题,本文提出相邻帧目标区域重叠率判定策略,当目标快速移动时,算法根据移动方向增大搜索范围,保证搜索框覆盖跟踪目标,同时利用视频序列中目标的移动信息,重新设置当前帧目标位置估计的初始值,使得算法中该值的设定更加合理;添加再检测机制,采用后向位置一致性检查方法,若前后向位置估计不一致,则表明目标跟踪出现偏差,可以调整搜索窗口,若判断目标丢失,则启用再检测机制,利用SURF特征匹配策略,在目标丢失位置附近进行目标的匹配检测,当重新检测到目标,则更新目标位置和尺寸信息,继续进行目标跟踪操作,提高了目标跟踪算法的鲁棒性。最后,本文改进目标跟踪算法在国际标准数据集(OTB100和VOT2016)测试平台上进行了算法性能评估,结果表明相较于传统ASMS算法,本文改进算法具有更好的跟踪准确性和鲁棒性,尤其在目标遮挡、快速移动、目标丢失等场景表现较好,并且算法帧率最高可达89fps,符合实时视频目标跟踪要求。(3)实现了实时视频目标跟踪系统。本文以改进ASMS算法作为系统目标跟踪算法并且引入目标检测模块,利用检测到的目标位置信息初始化跟踪器,实现对采集视频的单目标跟踪功能。系统提供人机交互界面,操作人员可以通过系统软件实现对整个工作流程的控制。最后,实验结果表明,本文设计并实现的视频目标跟踪系统可以完成视频采集和目标跟踪工作,在视频分辨率为768?576条件下,系统运行帧率达到26fps,满足实时性,具有一定的工程应用价值。