В работе рассматривается совершенствование существующих и разработка новых подходов к обработке экспериментально полученных данных методом слежения за отдельно взятой частицей. Указанный подход может применяться на практике для решения актуальных научных и прикладных задач механики жидкости и газа, энергетики, транспортных систем и т.п. Каждый алгоритм из семейства 3D PTV распадается на три составные части: поиск истинных положений частиц на проекциях, триангуляция положений частиц в пространстве и сопоставление каждой частице на первом кадре, пары во втором кадре. При исследовании трехмерных потоков приходится применять триангуляцию для нахождения трехмерных координат частицы в заданном объеме по двум и более проекциям с регистрирующих камер. В современных экспериментах по исследованию потоков используется 3 или 4 камеры в подавляющем числе случаев. Для повышения производительности предполагается как разработка новых алгоритмов, так и адаптация алгоритмов для работы на высокопроизводительных вычислительных системах, в частности на графических процессорах. Также выполнено совершенствование существующих и создание новых алгоритмов реконструкции трехмерных распределений частиц в объеме потока и расчета полей скорости по перемещению этих частиц с целью снижения ресурсоемкости алгоритмов, повышения точности и пространственного разрешения измеренного поля скорости. Проведено тестирование существующих и созданных в рамках работ алгоритмов, определены их характеристики, подготовлены рекомендации по использованию различных подходов.