人体运动分析是一个多学科融合的重点研究方向，在体育训练和生物医学、安全监控、虚拟现实、人机交互等领域有着广泛的应用。人体运动属于非刚体运动的范畴，具有高度的非线性特点，利用视频进行人体运动分析有很多优点。 人体运动跟踪是运动分析的基础和关键环节，探索行之有效的人体运动跟踪方法，具有重要的实际意义。本文以单目视频图像中的人体步行运动为研究对象，讨论了人行走过程中头部和腿部各关节点的跟踪方法。 在充分了解掌握相关研究工作的基础上，本文针对人体不同部位的运动特性，分别提出了不同的跟踪策略。完成的研究工作主要包括：(1)首先，提出了一种基于颜色信息的运动目标检测方法，准确提取了人体的运动区域； (2)采用二值图像投影和边缘匹配相结合的方法，准确跟踪了人行走过程中的头部运动。(3)采用基于模型的研究方法跟踪腿部运动，在初始化腿部的二维模型之后，充分考虑了关节活动范围、行走过程中各关节点的运动约束关系进行模型位置预测，采用边缘匹配和色块匹配相结合的方法计算模型和图像的相似度。通过计算预测位置处的匹配可信度，进而设定动态目标搜索范围。由于预测方法和匹配评价函数的有效性，在遮挡情况下仍能保证跟踪的准确性与稳定性。(4)实验证明了该方法可以成功的跟踪视频序列中的步行人体腿部运动，通过对实验结果进行分析，得到了人行走过程的一些运动规律。