基于3D的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤方法是通過使用攝像機(jī)和場(chǎng)景的幾何學(xué)知識(shí),將一個(gè)有精確幾何形狀的三維模型投影成圖像,根據(jù)圖像中的位置變化來(lái)進(jìn)行跟蹤。最早的基于3D的跟蹤方法是Gennery在1982年提出的。Jung運(yùn)用3D的方法對(duì)圓柱體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了跟蹤。Nickels運(yùn)用了3D方法跟蹤機(jī)器人機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)情況。VISATRAM系統(tǒng)中為了簡(jiǎn)化3D估計(jì),用長(zhǎng)方體的車輛模型來(lái)跟蹤車輛,獲取了運(yùn)動(dòng)車輛的速度和尺寸大小。在XTPACK系統(tǒng)中,跟蹤序列圖像中運(yùn)動(dòng)車輛始于用光流場(chǎng)法分割序列圖像中的起始幀目標(biāo)圖像。這些起始幀圖像的平面投影依賴一個(gè)最初估計(jì)的一個(gè)參照點(diǎn),獲取目標(biāo)的方位和速度。初始的角速度假定為0,用合適的多維車輛模型來(lái)跟蹤目標(biāo)?；?D的跟蹤方法被應(yīng)用于估計(jì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng),從2D圖像中推斷出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的3D形狀。
      基于3D的跟蹤方法其顯著的優(yōu)點(diǎn)是即使在復(fù)雜駕駛操作、明顯交通阻塞的情況下利用模型知識(shí)的結(jié)果會(huì)魯棒地得到跟蹤結(jié)果,最大的缺點(diǎn)是由于計(jì)算的工作量大,實(shí)時(shí)性差。