随着科学技术的迅猛发展，相关跟踪技术的研究在军事跟踪、安防监控、机器人等技术发展中有着广阔的应用前景和重要的理论意义。在实际目标跟踪过程中，特别是复杂背景中的目标跟踪，由于目标机动性高，对目标的跟踪相对困难。在此跟踪条件下，相关跟踪算法是最常用的一种，它易于实施、跟踪精度高，但其计算量大、易累积误差，使其不利于在实际跟踪系统中使用，针对相关跟踪算法存在的问题，本文对其进行了分析和研究。 本文主要研究基于图像灰度的相关跟踪算法，并在此基础上构建了一个实时目标跟踪系统的实验验证平台，实现对复杂背景中运动的目标进行实时跟踪。首先，在分析、比较现有的相关跟踪算法的基础上，采用跟踪性能较好的去均值相关跟踪算法；其次，通过去均值相关跟踪算法公式的变形和跟踪波门的设置相结合，减少相关度量的总体计算量：再次，将本文提出的模板更新策略、目标失锁判断及重新捕获准则与相关跟踪算法相结合，来解决跟踪过程中可能会出现的目标局部遮挡情况下与目标丢失的跟踪、目标重新捕获等问题；然后，建立一个云台控制系统，该系统接收图像处理后的目标位置信息，并利用Ⅵsual C++提供的串口控件MSComm向云台发送相应的控制指令，实现实时监控跟踪目标；最后，构建一个基于相关跟踪算法的实时目标跟踪系统实验验证平台，对本文改进的相关跟踪算法进行验证。