伴随科技进步和发展,目标检测与跟踪技术开始逐渐应用于刑事侦查中。与传统的刑侦检测相比,结合图像处理技术的刑侦检测拓宽了案件侦破的方向。在刑侦案件的调查中,利用红外设备采集案发现场痕迹的方法,一方面能够根据现场残留的温度信息快速定位痕迹位置,另一方面依靠红外图像能够观测到可见光下无法察觉的痕迹,有利于为案件的侦破提供有效的证据支持。但是红外刑侦图像在实际采集过程中,复杂的背景及目标结构容易使红外目标的形状特征与实际特征出现差异,并且环境因素对目标的遮挡等干扰易使目标特征不完整。另外由于红外目标与环境之间的热传递作用,目标边缘易出现模糊现象。这些问题都会影响目标提取与检测的可靠性与准确性。因此,针对背景复杂以及边缘模糊的红外刑侦图像设计有效的目标提取与检测方法,进而实现目标的准确跟踪,对于提高刑事案件的破获效率具有重要作用。本文围绕不同刑侦对象的检测与跟踪展开研究,具体研究包括:(1)针对红外刑侦图像的目标特征分布不均匀问题,提出一种结合克隆阈值和生长免疫域的红外图像检测算法。算法根据全局灰度信息利用克隆选择算法获取图像的最佳阈值进行阈值分割;分析目标与背景的边缘像素点的相似度,筛选免疫生长的源种子点;以源种子点与待生长点的颜色特征的欧式距离作为免疫生长的判断准则完成目标区域的检测。提出的算法借鉴生物免疫的机理设计生长免疫域,解决了传统区域生长算法的过生长问题。(2)为了提高检测复杂红外刑侦图像的准确性,提出一种新的具有自适应生长免疫域的红外图像目标提取算法。分析了复杂背景下的红外刑侦图像中存在的边缘模糊、类目标干扰、背景特征复杂以及目标差异显著的问题。针对这些问题,基于生长免疫域结合图像的区域信息和边缘梯度信息实现自适应免疫域的设计与算法改进。(3)针对目标特征离散分布且边缘模糊的红外手印提取问题,提出一种基于结构形态几何生长的边缘模糊红外目标提取算法。算法利用最大熵法及阈值扩展将图像进行粗分割;从分割的目标区域中提取区域块特征点,构筑手的结构形态;通过区域块特征点寻找种子点,并以种子点与对应特征点的距离关系作为几何生长的判决条件,最终得到目标图像。(4)针对刑侦目标跟踪中不同运动状态下目标的遮挡问题,分别提出基于运动估计的匀速刑侦目标跟踪算法和结合背景差分与运动估计的非匀速刑侦目标跟踪算法。通过分析目标的运动矢量,预测目标的运动位置,利用背景差分法提高运动估计检测目标位置的准确性。综上所述,借鉴生物免疫机理,本文设计基于人工免疫的红外刑侦目标检测与跟踪算法。经对比实验验证,其针对各自刑侦目标特点均表现出优异的检测与跟踪效果。