成像跟踪制导中,相关跟踪技术占有重要的地位。相关跟踪是基于图像相似性度量、在现场获取的图像中寻找最接近目标模板图像区域的一种跟踪方式,它避开了图像分割的特征提取的处理过程,只在原始图像数据上进行运算,保留了图像的全部信息,在许多复杂场景中是一种切实可行的跟踪测量算法。本文较系统地研究了图像相似性度量的理论,比较了各种相似性度量方法的特点,研究了模板更新中存在的问题及如何灵活地更新模板的问题,包括更新策略及更新周期的设定,分析了跟踪过程中的误差及相关跟踪中的难题。为实现跟踪的实时性,通过对匹配算法和目标运动过程的分析,论文使用多分辨率图像匹配思想提高匹配速度,并将其与逐步扩大搜索区域的搜索策略结合起来减少计算量,以实现运动目标跟踪的实时性。为抑制噪声对目标定位的不利影响,引入了一个映射函数,在模板区域内使用距离加权的方法抑制其中背景部分的干扰,以保证目标定位的精确性和跟踪稳定性。如何有效的处理遮挡,一直是目标跟踪中的一个难点。一个鲁棒的跟踪算法应该能及时准确地判定遮挡的发生,并且在遮挡期间利用目标剩余的信息继续跟踪目标,在遮挡结束后能够及时的恢复正确的跟踪。本文采用相关置信度来对遮挡进行有效判断,当目标发生遮挡时,使用位置预测来辅助相关跟踪,帮助目标离开遮挡区后重新捕获,使目标遮挡问题得到了较好的解决。