传统视觉环境感知系统视场有限，一方面需要附加一套随动系统以锁定目标，增加了整个系统的体积、重量导致作战效能下降，另一方面传统视觉环境感知系统一次只能获取周围环境局部视场的信息，大部分视场信息被放弃了，视场受限不能够提供全方位的决策依据信息。全景视觉环境感知系统成像视场大于半球视场(360°×180°)，甚至可以接近球面视场(360°×360°)，其技术优势十分明显。本论文主要就全景视觉系统进行了研究。 本文首先阐述了涉及全景视觉的一些相关光学知识，并在此基础上对全景视觉成像机理进行了深入的探讨，得到了适合于实际需要的几种全景反射镜面型曲线。 在此基础上，本文对基于双曲面反射镜的全景视觉系统进行了设计，进行了实际的加工制作，并就双曲面反射镜和全景视觉系统的标定问题进行了方案设计。 本文还重点就全景视觉系统图像还原算法进行了研究，提出了几种实用的算法，并对几种算法在运算速度和图像逼真度上进行了比较。 最后，本文在实验室环境下采用时间差分法进行了全景视觉系统运动目标跟踪技术研究，成功的进行了单目标和双目标跟踪实验。