目标跟踪是用于跟踪的激光成像雷达的关键技术之一,在激光成像雷达跟踪系统中,跟踪算法是决定激光雷达跟踪性能的关键。本文主要针对相干激光成像雷达所成距离像的特点,研究跟踪算法在相干探测激光成像雷达距离序列像跟踪中的应用。分别对相关跟踪和特征跟踪进行了分析和仿真实验,并对二者进行了比较。本文还开发了跟踪控制电路主要控制雷达跟踪系统扫描摆镜,随着电子技术的发展,原有的使用单片机的控制步进电机的方法已经不能满足需要,因而选用在线可编程逻辑器件(FPGA)开发了新的控制电路板。相关跟踪因为充分利用了包含在目标和背景中的信息,所以适用于大目标、复杂背景、低信噪比和低对比度的情况下精确跟踪目标。在本文中,采用了一种加权的SUSAN模板提取方法,可以智能的在图像中提取模板,通过两级相关运算,进行目标跟踪,在激光雷达距离序列像跟踪中进行了仿真。特征跟踪具有计算量小、运算速度快、鲁棒性好等优点,所以适合在已完成初步搜索后的精确匹配。本文选用均值偏移算法,以目标的直方图作为特征,由于该算法的本质是迭代的,在第一帧图像中确定初步的位置后,对目标进行建模,利用相应的相似性测度完成搜索,位置的迭代,获得目标的位置,并对该算法进行了仿真实验,对实验结果进行分析。本文利用FPGA进行了跟踪控制电路设计,采用硬件编程语言VHDL进行编程实现控制功能,完成仿真及板上调试。