近年来，随着社会安全需要的增长和硬件水平的不断提高，视频监控系统在各个方面得到了广泛的应用。利用计算机视觉技术提高视频监控系统的自动化程度，减少人的参与即实现视频监控的智能化，是视频监控系统重要发展方向。对于静止场景的监视，闭路电视监控系统可以很好地完成，早在上个世纪70年代都已经得到了充分发展和应用。而智能化视频监控系统大多数应用情况下其智能性主要表现在对运动目标的自动跟踪能力上，因此运动目标自动跟踪技术是视频监控系统实现智能化的基础。要想实现运动目标自动跟踪首先要进行运动目标检测和识别，本文从这一低层视觉技术角度出发，以VT-SP8006一体化球形摄像机、CG-300图像采集卡、RS232／RS485接口转换器和工控机等组成的视频监控系统作为模拟实验系统，主要研究了实现系统功能的过程及其算法：检测到运动目标，对其运动状态进行预测，然后对其跟踪。论文的创新点及主要工作包括： 1)设计了实现自动跟踪运动目标的实用系统方案，围绕系统功能要求，选择连接系统组成器件，包括摄像系统、图像数字化系统和通讯接口等，并对其中的关键技术原理进行了论述。 2)提出了排除偏移量帧差法检测运动目标的算法，解决了运动目标检测过程中摄像机运动引起图像背景偏移问题。另外弱小目标检测、多目标分割和目标特征参数确定方法也是目标检测过程遇到的问题，本文对其有关原理和算法进行了论述。 3)阐述了本系统用到的图像处理算法原理、应用和实用改进方案，主要包括中值滤波、差影计算和图像特征提取等。 4)研究了单目标跟踪算法，采用了实时最小二乘法和卡尔曼法两种方法的对运动目标进行预报，并对实时最小二乘法拟合运动轨迹和预测运动状态的算法进行了具体说明。 5)研究了多目标情况下的目标跟踪理论，提出了利用运动目标重要度选择主目标方法，并采用图像处理方法模拟出该算法的效果。 6)设计了单目标跟踪系统软件，论述了本系统关键的编程技术：多线程、图像采集、串口通讯、偏移量数据库访问和坐标链表。 7)实验检验单目标跟踪结果，分析实验结果并提出了改进方法。