随着探测设备精度与图像复原算法的迅速发展,近些年,非视域成像逐渐成为研究的热门领域。非视域探测技术是一种对视域之外物体进行探测的技术,该技术通过采集携带隐藏场景信息的光辐射或光子,利用探测算法来对隐藏物体进行探测。由于非视域探测技术的特殊性,在无人驾驶、军事反恐、灾难救援等诸多领域都有着巨大的应用潜力。非视域成像技术按提供调制光源与否可分为主动非视域成像与被动非视域成像两类,被动技术仅通过自然环境光或隐藏目标发出的光对物体进行探测,极大地简化了实验系统。本文中研究的是被动非视域成像与定位技术,主要采用红外相机与可见光相机对非视域中的物体进行探测。本文首先对基于红外相机的非视域成像方法进行了研究。分析了非视域目标发出的红外辐射经反射面后到达相机中像素的光传输过程,建立了在长波红外波段下的非视域成像模型,并选取多种材料作为反射面进行实验。在此基础上,搭建了非视域红外目标跟踪实验场景,并提出了基于粒子滤波的非视域目标跟踪算法,实现了对非视域人体目标的跟踪。其次,本文对基于红外相机的非视域定位方法进行了研究。搭建了非视域定位实验平台,构建了基于红外相机的非视域二维定位模型,并在此基础上,提出了基于红外相机的非视域三维定位模型,实现了对柱状热源的二维定位与点热源的三维定位。同时本文按控制变量原则设计了多组温度与距离实验,分析了影响非视域定位精度的影响因素,实验结果表明,当红外热源距离反射面越近或温度越高时,定位精度越高。最后,本文对基于可见光相机的非视域角度定位方法进行研究,阐述了非视域目标与拐角地面半影的光学关联机理,并建立了非视域角度定位方法的离散近似模型,实现了对非视域目标相对于拐角的角度估计。在此基础上,提出了一种联合红外相机与可见光相机的非视域二维定位模型,在非视域拐角场景下实现了对非视域人体目标二维定位,具有较高的实际应用价值。