运动目标在扫描跟踪时,使用单个固定相机来采集目标运动范围的全景时,相机的视场过大,造成相机的分辨率过低的问题,从而不能高精度的定位目标,而使用能够跟踪目标的相机来获取目标时,显然相机的视场可以缩小很多,从而解决其分辨率过低的问题。在卫星激光通讯中的ATP(Acquisition,Tracking and Position)技术,孔径雷达的远程遥感测量,和航天领域的空间目标获取和交会对接等领域,都可以用基于单目视觉的跟踪对准系统来进行地面模拟仿真实验。本课题主要设计了一种基于DSP控制的、CMOS工业相机图像反馈的跟踪对准系统,实现过程中主要解决系统实际应用的问题。本系统利用PC机的图像处理能力和DSP的电机控制优势相结合,通过RS232通信实现了跟踪对准的功能,跟踪误差在5个像素以内。针对控制系统,首先从传统PID控制理论入手,创建本系统的电机数学模型,利用simulink进行仿真,调节PID参数至满意效果。然后分别论述了基于滑模速度控制器的PID、基于单神经元的PID控制。从仿真结果可以得出基于滑模速度控制器的PID控制精度可以达到更高,基于单神经元的PID控制在仿真时需要更多的时间来学习。在理论分析的基础上,最后采用TMS320F28335作为硬件实现的控制核心,结合上位机PC的图像降噪、质心提取的反馈信息,利用张正友相机标定法对相机参数进行标定,从而实现了定位、跟踪、对准的功能。本文设计并实现了系统跟踪对准的功能,并给出了试验数据和系统误差分析。