该文在设计主动视觉实验系统的同时完成了对以上两个问题的前沿性工作.该文全面地分析了这两方面研究工作的进展情况和存在的问题,介绍了NJU主动视觉"头-眼"系统(NJU头)的设计和实现,然后深入地研究了基于该系统的运动目标跟踪技术和3-D运动估计问题.该文在理论研究方面的主要工作有:1.基于对以往零视差滤波器的分析,提出了一种基于小波分解的新方法,它完全能够将注视目标与其它散乱目标分割开,与其它视差滤波器相比,这种方法具有在不同方向上进行不同视差的滤波性能;2.分析了运动的表示形式,指出基于单位四元数的表示法不存在奇异点,同时也发现了现存的、基于此表示法的运动估计算法均是迭代的,即特征向量提取方法.由此提出了一种基于旋转距阵单位四元数分解(UQD)定理的无迭代运动估计线性算法,避免了迭代中的收敛性问题,同时易于并行实现,另外证明了解的唯一性;3.在对目前鲁棒估计理论如M-估计、RANSAC和最小平方中值定理(LMedS)的分析基础上,提出了一种新的鲁棒估计方法——修正的LMedS,并应用于3-D运动估计中,实验结果表明其鲁棒性得到增强.