为了实现对活体细胞长时间的观察和定量分析,为细胞运动学研究提供准确可靠的实验数据,本文将基于数字图像处理的运动目标追踪技术应用到对活体细胞的追踪中。通过由光学显微镜和图像传感器组成的图像采集系统采集得到活体结肠癌细胞株图像序列,对采集到的活体结肠癌细胞图像特点进行分析,确定了细胞追踪的总体过程。对活体细胞图像的分割算法进行研究,采用先二值化后基于形态学的分水岭变换法分离粘连细胞的分割方法,最终识别出图像中的细胞区域。选用目前在活体细胞追踪领域应用最为广泛的两种追踪算法,均值偏移追踪算法以及基于拓扑约束的追踪算法进行研究。分别对两种算法进行改进实现了对活体结肠癌细胞的追踪,得到了细胞运动轨迹并对追踪误差进行分析。通过实验证明了两种追踪算法应用到活体结肠癌细胞追踪的可行性。通过对算法原理以及实验结果进行分析研究,总结出两种算法在活体细胞追踪应用中的优势和不足,分别确定了两种算法在结肠癌细胞追踪中的适用情况。