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随着视频监控范围的扩大,监控场景的复杂化,传统纯二维图像序列的视频分析技术面临着巨大的挑战。因此,利用从二维图像信息中恢复目标对应的空间坐标进行辅助视频分析的技术成为了视频监控领域的研究热点。本文研究基于多摄像机环境下的目标定位和跟踪技术,主要研究内容和成果如下:1、基于测量数据归一化的单应矩阵估计。提出了一种在单应矩阵估计之前进行归一化变换,提高了单应矩阵估计的精度的有效方法。首先采用条件平差的方法对测量数据进行处理,得到更精确的场景平面标识点GPS坐标,然后设计相似变换矩阵,对图像平面和场景平面标识点坐标进行归一化处理,最后通过奇异值分解的方法求得高精度的单应矩阵2、基于重叠视域多摄像机协同的快速行人定位。提出了一种利用多摄像机几何约束条件,对行人对象矩形框进行采样,并对候选目标脚点进行加权的多摄像机协同快速行人定位方法。通过对矩形框的上边进行采样并投影,结合多摄像机几何约束在场景平面上形成候选目标脚点,利用脚点可见的视角中的前景信息得到脚点重心的位置,然后根据候选目标脚点与重心的距离赋予候选目标脚点合适的权重,由重心与加权的候选目标脚点获得行人在场景平面上的坐标。3、基于视野分界线的重叠视域目标交接改进算法。提出了一种利用空间位置信息辅助进行基于视野分界线的目标交接方法。首先利用单应矩阵得到一个摄像机在其相邻摄像机中的视野分界线,然后利用基于视野分界线的目标交接法得到待分配目标标识的目标,接着计算待确定目标的脚点的空间坐标并进行重投影,将与被跟踪目标对应于同一空间点的当前摄像机的重投影点替换当前跟踪结果,重复执行目标定位和目标替换过程,直到当前摄像机中可完全分离相互遮挡的目标,再将所跟踪目标标识赋予当前跟踪结果,完成目标交接。论文通过模拟数据和真实场景对上述算法进行了实验和性能分析。实验结果表明,基于测量数据归一化的单应矩阵估计表现出更好的鲁棒性,基于重叠视域多摄像机协同快速行人定位方法,可以有效处理有遮挡和无遮挡情况下的目标定位,基于视野分界线的重叠视域目标交接改进算法在被跟踪目标与其他目标在视野分界线处存在遮挡时,仍然可以准确跟踪到目标。本文最后对全文工作进行了总结,并对本文研究工作中存在的不足及可能改进的方向做了进一步讨论。