冰雪运动是我国北方地区的传统运动,随着北京成功申办2022年冬季奥运会,冰雪运动员紧张的备战奥运的工作也被提上日程。本文以亚布力越野滑雪场建设智能雪场训练指挥系统为工程背景,在智能监控系统部分中对目标滑雪运动员的跟踪问题进行了研究。监控摄像机对滑雪运动员的跟踪问题,这里是指摄像机对滑雪运动员的自动跟踪。在控制指挥系统可以控制球型摄像机位姿的前提下,对滑雪运动员的状态进行预测。具体实现如下:首先,对智能越野滑雪场训练指挥系统的项目需求进行分析,从环境搭建的角度对监控指挥中心、现场视频数据采集传输系统、定位系统做了梳理,并对智能滑雪训练指挥系统的组成部分和整体框架,以及数据库的设计进行了分析。然后,在滑雪运动员随身配备GPS定位模块的前提下,通过高斯投影和坐标变换获得运动员在滑雪场空间的位置信息。通过对摄像机与目标运动员的相对运动关系进行分析,得到了摄像机追踪运动员的数学模型。并基于时间序列模型建立了滑雪运动员的状态方程与观测方程,设计卡尔曼滤波器对滑雪运动员的运动状态进行估计,验证了滤波的效果。最后,采用了单目视觉测量的方法对滑雪运动员进行了状态估计。利用基于深度卷积神经网络的目标检测方法检测出目标运动员在图像坐标系中的位置,然后在标定出摄像机的内参矩阵和外参矩阵的前提下,使用单目视觉的方法对滑雪运动员的位置与速度进行计算,经过实验验证了基于视觉系统对滑雪运动员状态估计是可行的。