本发明公开了一种基于图像的圆形目标实时跟踪方法，用以解决圆形目标由远及近运动时跟踪稳定性不高的问题。该方法步骤为：首先，根据圆形目标的状态方程和观测方程构造Kalman滤波器，将捕获目标获得的圆心坐标及半径作为滤波器的初始状态，建立目标在当前帧中的预测信息，减小搜索范围；其次，根据预测信息构建跟踪框，利用快速霍夫梯度法提取跟踪框中图像进行圆形目标检测，获得当前时刻目标的位置信息；最后，利用新位置作为Kalman滤波过程的观测值来更新滤波参数，更新目标状态估计和误差方差阵。反复进行上述步骤，实现在光照变化和背景混淆场景下快速有效的跟踪圆形目标。