本发明公开一种基于双模板特征融合的孪生网络目标跟踪方法，包括：步骤1，获取特征提取网络特征提取网络步骤2，获取跟踪视频，对第一帧、第二帧手动选取目标区域分别输入到特征提取网络得到深度特征和深度特征从第三帧起，将当前帧的搜索区域分别输入至特征提取网络和特征提取网络中，分别得到浅层特征和深层特征步骤3，利用分别对当前帧搜索区域的浅层特征和深层特征做相似性度量，获得的响应图h₁(Z₁,S_t)、h₂(Z₁,S_t)、h₁(Z₂,S_t)和h₂(Z₂,S_t)；步骤4，通过对响应图加权融合、判断可靠性得到最终的响应图，最终的响应图的最大值点就是目标所在位置。本发明解决了孪生网络目标跟踪方法易受到模板图像不可靠或对目标外观变化不鲁棒而导致跟踪失败的问题。