眼睛是人感知世界的重要器官之一,眼压是判断人眼是否患有相应病症的重要指标之一,非接触眼压计是一款能够有效检测眼压的仪器,目前的非接触眼压计大多只具备半自动的跟踪系统,即需要检测人员手动调节与仪器自动调节相结合来进行定位对准,这样使得定位精度差,定位速度慢。针对目前非接触眼压计自动检测水平低的问题,本文在分析了现有跟踪技术和非接触眼压计的特点后,设计了一套适用于非接触眼压计的三轴跟踪系统,无需检测人员手动调节就能实现眼球跟踪定位的全自动化。本文对整个系统的上位机软件和下位机硬件执行部分进行了设计。其中上位机包括视频图像采集模块、图像处理模块和坐标提取,下位机由相应的硬件控制模块和对应的步进电机执行机构等部分组成。视频图像采集模块采用基于双目视觉的方法,通过双目相机对图像进行采集,然后经过电脑端的软件对采集到的图像进行二值化,滤波等步骤,最终应用坐标提取算法对特征点进行X,Y,Z坐标的提取。结合跟踪定位模型、跟踪算法和步进电机的工作原理,设计了以STM32F1为主控,TMC429+TMC246为电机驱动器的下位机硬件控制模块。STM32F1通过串口通讯接收上位机的指令,并对指令进行分析,然后通过SPI总线通讯协议发送给下位机电机驱动板控制三轴位移台,将步进电机的角位移量转化成直线位移量,实现精确控制,最终完成整个跟踪过程。通过对整个系统的联合测试分析,验证了整个系统的搭建是有效的,可以切实完成对目标的跟踪定位功能,跟踪效果很好。系统在(X,Y)方向的工作范围为(320±15,240±15)mm,Z轴的工作范围为(150±10)mm。跟踪精度小于10μm,达到了系统技术要求。