为克服光照变化和目标遮挡对运动目标跟踪的影响，提出了一种基于改进的局部敏感直方图的多区域目标跟踪算法。改进了局部敏感直方图并设计了快速算法；将改进的局部敏感直方图作为多区域跟踪算法中的目标建模方式，提高目标建模的准确性且降低提取目标特征的计算复杂度；针对多区域跟踪算法中融合各个区域块的特征相似值的需要，采用基于统计排序和最小二乘估计的参数估计方法计算整个目标块与模板的相似度。实验结果表明该算法能有效应对目标跟踪过程中光照变化、目标形变与遮挡的干扰，实现实时鲁棒的目标跟踪。