Systems and methods are disclosed that improve conventional tracking and modeling methods for determining three-dimensional bone motion from sequences of radiographic images. These enhancements significantly improve the speed, reliability and accuracy for bone motion tracking. Techniques used in various embodiments include multi-bone hierarchical techniques, time coherent approaches, simultaneous optimization of the entire motion sequence and improved initial estimates of bone motion paths.Linvention concerne des systèmes et des procédés qui améliorent les procédés conventionnels de suivi et de modélisation servant à déterminer un mouvement osseux tridimensionnel à partir de séquences dimages radiographiques. Ces enrichissements améliorent nettement la vitesse, la fiabilité et la précision du suivi de mouvement osseux. Parmi les techniques utilisées dans divers modes de réalisation, on peut citer des techniques hiérarchiques multi-os, des approches cohérentes en temps, loptimisation simultanée de la séquence entière de mouvement et des estimations initiales améliorées des trajectoires de mouvement osseux.