为了提高目标跟踪的准确性，针对当前目标跟踪算法的光照、遮挡以及姿态变化鲁棒性差等问题，提出了一种二维主成分分析和稀疏表示的目标跟踪算法。采用二维主成分分析和稀疏表示降低数据维数，减少计算复杂度，采用粒子滤波算法跟踪序列图像中的运动目标，采用仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明，相对于其他运动目标跟踪算法，该算法可以更准确跟踪视频图像中的运动目标，并对光照和姿态变化具有良好的鲁棒性，对于严重遮挡目标跟踪问题，具有明显的优势。