本文以自主研发的伺服控制器为基础,构建了一套基于“PC+DSP”开放式结构的实验平台,用于进行图像跟踪的研究。完成了在实验室环境下对目标的跟踪,并通过控制执行机构使目标始终处于视场中心。本文主要内容包括图像的跟踪算法研究和伺服控制算法实现。针对视频中存在单个运动物体情况,提出了一种基于彩色直方图的改进算法:改进了直方图统计方法,然后与序贯相似性检测算法结合进行匹配;并采用双模板自适应更新模板。视频中存在多个运动物体情况下,利用CamShift算法和Kalman滤波结合的方法进行跟踪。在跟踪过程中,使用Kalman滤波对目标状态进行估计,缩小了模式匹配的搜索范围,提高了跟踪目标的速度和抗干扰能力。虽然目前存在许多新型控制算法,但是因为PID控制算法简单、鲁棒性好及可靠性高的优点,被广泛地应用于过程运动控制中,因此本文采用了PID控制算法。在伺服控制算法研究部分,主要研究了专家PID控制算法。它可以抑制动态误差,使系统具有良好的动态响应。通过实验,验证了此伺服控制系统的可行性。在研究上述算法的基础上,利用伺服控制器、PC机、摄像头和直流伺服电机建立了图像跟踪系统。利用Visual C++语言实现了人机界面研发并完成了图像跟踪算法;利用嵌入式C语言实现了执行机构位置同步功能;利用同步串行通信设备接口,即SCI(Serial Communication Interface),使PC和DSP相互协作,完成目标的动态跟踪。通过整体性能调试,表明本系统具有较好的准确性和实时性。