视线跟踪技术近年来得到了飞速的发展,并在心理学研究和商业领域得到了广泛的应用。越来越多不同领域的人投入到这项研究工作中来。在未来它会成为最重要的人机交互方式之一。本文首先介绍了视线跟踪技术的研究背景和发展历程,归纳了国内外有关眼动跟踪的研究方法。然后本文介绍了在PC机上实现了基于桌面式视线跟踪系统的过程。在相机标定过程中本文介绍了使用Matlab进行相机标定的过程,使整个标定过程更加方便。在眼图处理中本文采用了亮暗瞳技术,使得瞳孔的提取更加精确,同时采用OpenCV图像库使得处理一帧图像的时间在5ms左右,满足整个系统实时性的要求。在跟系统跟踪的过程中考虑到各种误差的影响,本文采用了四点校正的算法,使得整个系统的平均精度在0.7°左右。由于采用了3D模型,系统可以允许使用者在一定的范围内自由头动。最后本文介绍了牛顿迭代法求解模型过程中的多解问题。本文从几何上分析了模型解的数量,以及这些解之间的几何关系。从而找到正确解的约束条件,同时也能确定比较合理的初始迭代值。这样整个系统不但可以在1ms左右的时间内完成模型的求解,而且在自由头动的情况下系统都能求解出正确的解。本文还分析了系统的误差,结果表明眼睛的参数的误差对系统精度的影响不大,但是系统的实时输入量的误差影响非常大。通过设置光源的三维位置可以大大减少输入量误差的影响。