目标跟踪技术一方面应用在导航、制导、告警以及监控等军事领域,另一方面在交通信息监控、安防等民用领域也有着广泛的应用。近年来随着目标跟踪算法的快速发展以及各类图像处理器的快速发展和更新,研究具有高精度的目标跟踪算法,并将目标跟踪理论运用到实时嵌入式系统中具有重要的理论意义和工程应用价值。本文重点研究和设计一套基于DSP的目标跟踪系统,在研究经典的目标跟踪算法的基础上,将目标跟踪算法与嵌入式硬件平台结合起来,并借助于TI公开的DSP/BIOS工具,实现目标跟踪算法的工程化应用。首先针对存在噪声的目标跟踪场景,研究了基于模板匹配和基于贝叶斯估计理论的目标跟踪算法,并在对粒子滤波深入学习的基础上,研究了一种基于模板匹配的改进粒子滤波算法,并在实验中验证了该算法的有效性。其次针对系统的应用需求,设计了以DM642为核心处理器的目标跟踪系统,主要包括系统外接视频采集/显示、数据/程序存储、数据通信等模块,并完成整个系统硬件平台的调试。最后通过对目标跟踪过程中图像数据流的梳理,构建了基于DSP/BIOS嵌入式操作系统的目标跟踪系统软件框架。通过DSP编程优化,实现了算法在DSP平台中的实时工作。实验表明,本系统的跟踪性能稳定,能够满足实时性要求。