近年来,随着电子技术和图像识别技术的飞速发展,基于旋翼无人机的目标识别技术成为了当前研究的热点。在空摄影、道路交通监控、灾害救援、农业生产、城市规划等领域均有重大的实用价值和广阔的应用前景。本文以旋翼无人机为研究对象,提出了一套对地观测目标识别系统设计方案,并完成了系统功能设计和实现。首先,分析旋翼无人机对地观测目标识别系统进行功能需求,依据系统设计原则,提出了系统总体设计方案,并据此完成系统功能架构以各子系统功能设计。其次,根据目标识别任务需求,完成了图像识别软件的设计,具体包括软件系统架构、功能模块设计以及软件界面设计等,为软件功能的实现奠定了基础。再次,根据软件总体设计要求和软件各功能模块设计,完成了各功能模块具体代码实现,提出了一种基于动态8邻域模板匹配的方法,与opencv中的归一化相关系数匹配法相比,可有效地提高模板匹配效率,同时使用KCF算法实现了移动目标的动态跟踪。然后,根据旋翼无人机对地观测目标识别系统设计方案和子系统功能设计要求,进行了系统设备选型与集成,并完成了系统调试,最终完成了整个系统的硬件组装。最后,根据旋翼无人机对地观测目标识别系统设计方案,开展了旋翼无人机对地观测目标识别系统飞行试验和功能演示验证,并对试验结果进行分析,结果表明系统设计方案切实可行,系统具备目标识别和移动目标跟踪能力。本课题的研究成果可完成基于图像匹配的目标识别和对于移动目标的动态跟踪,加以改进和拓展,可应用于其他工程领域,因此具有实际的工程应用价值和实践指导意义。