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PTZ摄像头能灵活旋转和变焦，在运动目标跟踪系统中有广泛应用。但是以往的研究大多基于固定摄像头，而PTZ摄像头由于兴起不久，基于它的研究存在许多缺陷。鉴于有效的算法只能应用在固定摄像头上，而基于PTZ摄像头的研究又存在各种问题，本文提出基于PTZ摄像头的运动目标跟踪算法解决这一矛盾：将基于固定摄像头的算法应用在PTZ摄像头上，既保证经典算法的健壮性，又充分发挥PTZ摄像头的旋转和变焦功能。本文的运动目标跟踪算法分层次化背景建模、当前帧注册和目标跟踪三大步骤。层次化背景模型采用离散化的处理方法，将PTZ摄像头下连续变化的焦距尺度分成若干个离散的级别，并在各级别下将全景视野场景分割成多个分块的固定场景，这些固定场景能各自使用基于固定摄像头的算法。这样，由多个分块固定场景组成的集合代替PTZ摄像头的变化场景。当前帧注册能定位当前视频帧的位置。当前帧可在任意尺度和位置下获取，使用KD树等三步加速方法结合基于SIFT特征点的图像匹配，可快速找到与当前帧对应的分块场景，以在其中分离前景。使用层次化背景模型和当前帧注册检测出前景后，可将前景搭配上跟踪算法进行目标跟踪，获得容错性很高的跟踪算法。通过使用层次化背景模型和当前帧注册，本文成功地在PTZ摄像头下使用基于固定摄像头的前景检测算法，并利用此前景辅助跟踪，实现了基于PTZ摄像头的运动目标跟踪。最后，通过实验对比，证明了本文跟踪算法的健壮性。