无论是在国防安全领域,还是在民用领域,智能监控的需求日益增大,如何将计算机视觉技术应用于智能监控成为研究的热点,其中利用二轴云台进行目标跟踪,因其巨大的实际应用价值,更是得到了广泛关注。本文在目前表现性能优异的核相关滤波目标跟踪算法的基础上,对其目标模板更新策略进行了改进,并将其应用于二轴云台的目标跟踪,最终使跟踪目标始终位于图像中央。首先,对核相关滤波目标跟踪算法进行了理论推导。利用二维图像的循环矩阵达到稠密采样的效果,并利用循环矩阵的性质提高实时性,又将低维特征空间映射到高维特征空间,解决了低维线性不可分问题,进一步提高跟踪器准确性,接下来又对目标检测环节进行了加速,并利用线性插值的方法对目标模板进行实时更新,抑制模板漂移。其次,对核相关滤波目标跟踪算法进行了实际仿真验证,并与当前流行的其他目标跟踪算法对比,表明了核相关滤波目标跟踪算法的优异性能,并在原算法的基础上,改进了目标模板更新的策略,利用相关响应的结果判断是否进行目标模板更新,通过仿真结果的对比,表明了改进之后的算法的可行性。然后,通过数学建模,得出了二轴云台转动角度与摄像机感光元件尺寸、焦距之间的关系,以此可将像素坐标系中的距离转化为二轴云台的转动角度,得到了目标跟踪算法的输出与二轴云台控制输入的关系,通过对各类型电机特点的分析,确定了采用舵机为二轴云台的运动机构,并对舵机的控制原理进行了分析。最后,搭建了二轴云台的目标跟踪物理试验验证平台,对系统的各部分部件进行了选型,分别设计了系统的硬件和软件,并通过实际的二轴云台目标跟踪试验,证明了整套系统的准确性和实用性。