Hoje, pesquisando sobre level sets e tracking motion acabei encontrando uma bilioteca da intel para visão computacional.
Esta biblioteca se chama OpenCV e dispõe de varias funções para processamento de imagens digitais. Pode ser compilada com compiladores c++ populares (Eclipse C++, Microsoft Visual Studio, etc...) e eh cross-plataform.
Segundo Wikipedia, é uma biblioteca Free sob licensa de uso BSD e é destinada principalmente ao processamento de imagens em tempo real.

http://en.wikipedia.org/wiki/OpenCV - Artigo da wikipedia sobre a biblioteca.
http://opencvlibrary.sourceforge.net/ - Página do projeto OpenCV.
http://www.intel.com/technology/computing/opencv/index.htm - Página da intel sobre a biblioteca.