本文为提高船载光电取证系统的自动化性能，将已往应用于军事和航天科技领域的图像自动跟踪技术引入民用领域。这项技术有两个主要方面，相关匹配算法和伺服控制算法。重点探讨减少相关匹配算法计算量，抑制模板漂移，结合相关匹配搜索与伺服控制特性，以及软件在工控机平台上的实现等几个方面的问题。描述了图像自动跟踪系统的主要构成部分及工作过程。阐述了可见光和红外目标成像特性。详细分析几种常用的图像预处理算法，包括图像平滑，中值滤波和图像锐化对相关匹配算法所产生的影响。描述相关匹配的原理，给出一些常用的相关匹配算法。在最大近邻距离相关跟踪算法的基础上进行改进，提出了新的最小远离距离算法。该算法通过单调降低累加和的上限，快速终止非匹配点处的计算，最终减小了总体计算量。为应付最大近邻距离算法中存在的模板漂移问题，对最小远离距离算法采用的像素相似性阈值进行动态调整，并在出现多个匹配点的情况下用另外的相关算法做出最终筛选。通过实验研究证明，在保持了最大近邻距离算法抗噪声、抗目标形变等优点的同时，最小远离距离算法显著抑制了模板的漂移。 在伺服控制算法方面，研究工业自动控制领域广泛应用的PID算法及其改进措施。将相关匹配搜索与伺服系统的控制特性结合起来进行考虑，提出一种更加合理地选择搜索图位置的方法，从而允许更快的伺服控制速度。 对图像自动跟踪技术在工业控制计算机平台上的实现进行研究。利用微软基础类库支持的单文档/多视图体系结构开发应用程序，描述软件一些主要功能的实现过程，指出需要注意的问题及相应的解决办法。基于以上技术构造的系统已经在工程实践中得到采用，实际效果证明了这些技术的先进性。