近年来,随着计算机视觉技术的迅猛发展,运动目标检测技术作为计算机视觉技术的一个重要分支同样备受人们关注。目前,运动目标检测技术被广泛的应用在军事国防、安全监控、医学检查以及智能交通等诸多领域。运动目标检测技术要求准确、快速的将视频图像序列中的运动目标从背景中分离开来,它是后续目标识别、定位和行为分析等工作的基础。本文针对目前定点投篮测试系统存在的安装不方便、制作麻烦、漏检和误检等弊端,提出了利用运动目标检测技术的方法对投篮进行检测。对常用的方法:光流法、帧间差法和背景差分法进行了研究和比较,背景差分法由于实时性好,检测准确,且对运动速度不定和非钢性物体的检测具有很好的鲁棒性,所以选取背景差分法作为本课题的投篮检测方法。在这基础之上更加深入的研究了背景差分法和在检测过程中需要用到的相关图像处理方法,并详细的介绍了背景建模、阈值选取、图像去噪和数学形态学方法等。通过对以上方法深入研究与分析之后将背景差分法与篮球投篮的特点相结合实现了基于背景差分法的投篮检测算法。针对在检测过程中只需要判断篮球在篮筐区域的位置和状态特征,利用区域分割的方法将不需要检测区域进行自动分割,进一步加快系统检测速度,同时还能够消除图像中的部分噪声,使系统在提取篮球位置和特征信息时更加准确。投篮检测算法确定之后利用MATLAB软件设计和开发了基于背景差分法的篮球投篮自动识别系统,本文给出了系统的具体设计方案、软硬件环境搭建和人机交互界面的设计等,并对系统各组成模块的功能和作用进行了详细介绍。通过对录制视频进行检测,从准确性、实时性、稳定性三个方面对投篮自动识别系统进行综合性能的评价。