随着国民经济和科学技术的发展，工业自动化水平不断提高，昔日人类劳动正逐步被机器代替，过去由人来完成的监控正在越来越多地被智能图像监控系统取代。近年来，图像监控技术得到了飞速发展，已广泛应用于工业生产、国防建设、商业、交通、金融、办公自动化以及家庭安防。目标自动跟踪一体化智能球形摄像机是监控系统的前端设备，作者依托实际项目，对其进行了成功的开发，并围绕产品研发的一些关键技术问题进行系统深入的研究，具有重要的理论价值和实际工程意义。 第一章对球形摄像机、运动目标检测和自动跟踪等技术的发展概况进行了全面综述；对监控系统的组成，各部分的功能作了简单的介绍；分析球形摄像机产生的原因和应用在图像监控系统中的优势；阐述目标自动跟踪智能球形摄像机所涉及的两项关键技术：步进电机运动的平稳控制和运动目标检测与实时跟踪。 第二章介绍一体化球形摄像机结构设计，研究步进电机运动的平稳和高精度定位控制。推导了步进电机系统的数学模型，研究了步进电机的振动产生机理，并提出步进电机恒转矩平稳控制策略和实现算法，实验结果和理论推导结果十分接近，最后对步进电机起动制动作了详细研究。 第三章在对常用的运动目标检测原理和实现算法的研究分析基础上，创造性提出了综合利用图像空间变换和模板匹配的基于图像配准差分运动目标检测法，并获得成功的应用。 第四章研究基于最优小波变换的边缘检测理论及其实现。分析Mallat提出的评价边缘检测函数优劣的三个判别函数，利用这三个判别函数列出最优化方程，推导出边缘检测最优小波，最后创造性提出局部最大值单像素边缘搜索法，提取出单像素宽度边缘图像，图像效果达到了满意的效果。 第五章利用前一章运算得到的边缘图像，选取出适当的匹配模板，综合利用 中文荷要坐标空间变换和模板匹配法配准图像，检测出运动目标。在运动目标跟踪过程中，提出了运动速度短时不变性的假设，提出自动跟踪控制速度模型，获得了良好的控制性能。 第六章总结全文并说明一些有待进一步研究的内容，最后对一体化球形摄像机的发展趋势进行了分析和预测，以指导下一步的研究工作。