本实用新型提供一种多模多目标精密跟踪装置及方法，该装置以数字伺服平台为支撑平台，由置于其上的CCD摄像机和红外传感器获得的图像信息经综合信息处理平台进行处理以取得目标的跟踪信息，并通过压缩及传输设备传送到控制中心进行监控。由图像信息获取目标跟踪信息的方法是进行复杂背景下弱小目标检测与跟踪的核心，该方法通过对低信噪比下的图像进行预处理后，使用基于二项分布判断准则的目标自适应门限分割提取目标，再通过红外与可见光传感器数据的融合提高目标的检测概率、降低虚警概率。对提取的目标进行运动检测与估计以获取其跟踪信息。当目标形状发生改变时，利用边缘特征归一化的形状识别寻找特征不变量以达到目标的精确跟踪。