本文所研究的课题是对运动目标进行实时的多态监控和跟踪相关技术的一个分支,精确提取目标的运动轨迹能够实现对目标的运动参数、运动态势等进行检测和评估。本文针对固定参照物视场变动模式下的运动目标轨迹提取问题进行研究,实现了基于视频的目标运动轨迹提取系统,并对其中的关键算法进行深入研究和仿真实验,提高了系统的适应性和可靠性。本文的主要工作如下：(1)完成了基于视频的目标运动轨迹提取系统的搭建,该系统融合了视频采集和显示、图像处理、车行轨迹测算和提取以及数据存储的功能。(2)研究了相机的成像模型理论以及相机参数标定和姿态校正的方法,构建了一种基于空间透视的标定模型,采用了两步法标定相机参数,并通过陀螺仪获取的数据和空间坐标系变换关系对相机姿态角参数实时校正。(3)分析了特征点提取和匹配的原理,重点研究了基于多目标优化的SIFT特征匹配改进算法,针对SIFT特征匹配算法中的欧式距离无法自适应调节问题,利用特征点之间的欧氏距离和图像间的相关系数建立目标函数,并利用置信度作为约束条件。(4)通过目标提取和匹配技术提取当前图像相对于前一帧图像的变化距离和变化角度,利用空间坐标系的转换以及相关数学模型,对目标运动轨迹进行测算。最后通过车载CCD相机对系统功能和精度进行验证,数据表明该系统能够精确的实现运动目标的轨迹测量,并具有较强的适应性和可靠性。