运动目标跟踪在军事、工业、科研、医学等诸多领域具有非常重要的实用价值和广阔的发展前景。而图像处理单元作为运动目标跟踪系统的核心,其性能的优劣直接决定着跟踪效果。嵌入式系统在实时性、稳定性、可靠性、灵活性、小型化等方面具有很大的优势,随着嵌入式技术的飞速发展,它将在图像处理领域扮演越来越重要的角色。在这样的背景下,本课题研制了一个嵌入式图像处理单元,同时对运动目标跟踪方法进行研究,并最终搭建一个运动目标跟踪实验系统。在深入研究国内外嵌入式图像处理系统发展的基础上,作者以数字信号处理芯片TMS320DM642为核心,根据系统的功能需求以及模块化设计准则,完成了DM642配置模块、存储器扩展模块、视频模块、网络传输模块和电源模块的设计,从而构建了嵌入式图像处理硬件平台。同时对基于颜色的运动目标跟踪方法进行研究。在YUV色彩空间下应用布尔向量描述了一种改进的目标颜色分布空间,并提出了一种基于游程长度编码的改进区域标记算法,有效的解决了游程标记冲突问题,而且占用很少的存储空间,应用其可以快速准确的实现目标的检测与定位,这样再通过运动状态估计和摄像机控制两个环节即可达到跟踪目的。接着利用DSP/BIOS实时操作内核和RF5参考框架,基于模块化设计思想,进行嵌入式图像处理单元软件系统的开发,从而实现视频捕获与显示、目标检测与定位和网络传输等功能。最后,利用相关硬件搭建了运动目标跟踪实验系统,并通过彩色图像分割、目标检测与定位、网络收发及其综合性的跟踪实验验证了软硬件各功能模块和整个系统的性能。