本发明公开了一种3D目标跟踪方法及装置。本发明通过利用预先建立的3D目标匹配模型预测相邻两帧点云中各个3D目标框的匹配分数，能够快速准确地关联前后帧点云中的3D目标框，通过结合卡尔曼滤波器不断确定当前帧点云中任一3D目标框，即目标在下一帧点云中匹配的3D目标框，并根据预先定义的平滑约束方程对目标匹配的所有3D目标框进行平滑约束，确定平滑约束后的这些3D目标框的位置生成目标的运动轨迹，能够有效保证目标的运动轨迹平滑可靠，从而实现高效、准确、稳定地关联前后帧点云中的3D目标框进行3D目标跟踪。