目前,体育运动已经成为频繁的国际化竞技交流活动,一个国家的体育水平在某种程度上也衡量了该国的综合经济实力。近年来计算机技术已经向大部分行业注入了新的活力,但是在体育界发展较为缓慢。本文使用计算机图形学和数字图像处理方法,针对篮球体育视频进行分析,获得多种量化数据,为日常球队训练提供了精确参考,也为临场战术调整提供了依据。从视频同步获取到最终的行为识别,文中都提供了相应的解决方法,涵盖了篮球视频分析系统的全过程。本文提出了一种基于可视外壳技术的多相机多目标实时标定方法。使用背景差分法提取多幅多视角运动目标图像,利用可视外壳算法得到场景中多个目标的位置信息。该方法可有效分离单视角下的多个互相遮挡的目标。本文在多目标标定算法的基础上提出了多目标跟踪算法。对于前景运动目标,引入了距离约束和颜色空间约束,以先验概率模型为基础建立了基于运动预测的多目标跟踪算法。实验结果证明,该算法可以实时的、高准确率的跟踪到球场上的多个运动目标。文中提出了基于预定义模板的行为识别方法,通过球场划分、关键元素检测进行预处理,然后使用模板匹配算法实现了几种常见的篮球运动行为识别。篮球专家对识别系统进行了测试,发现该行为识别算法准确度较高,对于训练和临场比赛都有较好的参考价值。最后,作为本课题的支撑,还完成了两个原型系统的开发。一是针对篮球视频实时分析的GameMaster系统,实现多相机视频同步获取和实时行为分析。二是篮球战术动画系统,可以方便的绘制篮球战术动画,定义行为分析所需的行为模板。在此基础上通过基于B/S架构的信息管理系统提供了篮球教学资料的集中整理和共享,为教练员和篮球爱好者搭建了交流平台。