随着计算机视觉技术的快速发展,视频跟踪技术也得到了极大提高,目前正广泛应用于军事和民事等领域中。为了实现宽视场目标持续跟踪和目标细节的获取,本文设计了一种基于广角固定摄像机和球机(PTZ摄像机)的主动视觉目标跟踪系统,该系统主要包括：目标跟踪、球机控制和操控软件平台。本文主要工作如下：首先,介绍了多特征融合目标跟踪算法,采用模板匹配的方法对行人目标进行跟踪。为了实现目标的快速和准确跟踪,融合颜色直方图特征、LTP纹理特征及梯度直方图特征形成特征模板。然后,为了控制球机跟踪行人目标,研究了经典PID控制算法。为了使控制器在目标速度较快时仍然能实现无静差目标跟踪,对控制器加入了速度前馈；为了解决球机滞后带来的控制量不平稳的问题,引入了速度闭环控制环节。本文先后采用了基于状态空间模型的控制算法和预测控制算法实现速度闭环,提高了运动目标跟踪性能。此外,为了使目标的局部细节更清晰,设计了球机的焦距控制策略。最后,设计了操控软件平台用于人机交互。在程序初始化时,通过多项式模型建立了广角摄像机和球机的几何对应关系。为了提升处理速度,将多线程的思想应用到软件平台中。在软件平台设计中,利用多线程机制,实现了视频采集、视频显示、串口通信和目标跟踪的并发操作,其中视频采集使用视频采集卡来获取视频流,串口通信采用缓冲区机制保证了数据传输的准确性。本文设计并实现了宽视场主动视觉目标跟踪系统,并在实际监控场景中进行实验,实验结果表明其具有良好的跟踪效果。