游泳作为一项健美瘦身的大众运动，受到人们的普遍喜爱，但随之而来的溺水问题也就成了一种困扰。大多数游泳场所人多拥挤，即使配备专业的救生人员，也会因救生人员视觉疲劳或视线遮挡等原因导致不能及时发现水下异常情况，进而导致溺水事故发生。因此，需要设计一套可靠的水下视频监控系统，实时监控水下游泳者的状况，保证游泳者安全。水下视频监控系统是对游泳者的实时监控，因此目标检测与视频的实时采集、传送及显示是该监控系统的重点内容。为了实现视频监控系统的准确监控、实时传输，本文主要做了以下工作和研究：1)首先对视频图像进行预处理，完成视频图像的去噪。文中针对视频采集和传输过程中，图像由光信号转化为电信号时产生的各种噪声采用高斯低通滤波；针对水下环境中存在的水波、气泡、光斑等干扰目标检测的噪声，提出一种将阈值自适应与阈值函数输出自适应相结合的自适应小波去噪方法，进行图像去噪。并通过实验证明，本文提出的算法能够有效的去除噪声。2)为了准确、快速的检测到目标，本文提出了基于GMM与分水岭分割算法的目标检测算法。通过实验将该算法与常用的目标检测算法如：帧间差分法、背景差分法、光流法等对比，证明该算法能够有效的抑制水下光斑、气泡、阴影等因素的干扰，较完整的检测到目标。3)完成了水下视频监控系统在TMS320DM6437平台上的软件设计。软件方面主要进行软件系统架构、视频驱动、网络模块三方面的设计，最后提出了系统的改进和优化方案。4)完成了水下视频监控系统在TMS320DM6437平台上的实现。首先完成监控系统整体运行方案的设计，然后将本文提出的图像预处理算法在TMS320DM6437平台上实现，通过实验，验证了算法在TMS320DM6437平台运行的有效性。最后设计了基于GMM与分水岭分割算法的目标检测在TMS320DM6437平台上的实现。