人眼状态的变化包含丰富的表情和感情信息,精确的人眼状态识别在驾驶员疲劳检测、表情识别和人机交互等领域具有广泛的应用前景。随着微电子技术的发展, SoC(System on Chip)技术已成为必然发展趋势,其中可编程片上系统SoPC技术(System On Programmable Chip),作为一种灵活高效的SoC解决方案,利用基于IP可复用技术及软硬件协同设计的设计方式,将系统中的各个硬件功能模块IP核和软件功能模块集成到一个可编程片上系统上,完成SoC的设计。本文从眼状态识别系统的准确性与实时性需求出发,深入研究了具体算法到硬件逻辑的转换方法,并选择在可重构的SoPC平台上完成了基于EHMM算法的眼状态识别SoC的设计。本文的主要研究工作如下:首先,深入分析了基于EHMM眼状态识别算法,对眼状态识别算法进行数据流分析,再根据算法的数据流进行模块的划分及系统架构的设计,提出了眼状态识别IP核的并行流水线架构,并进行眼状态识别SoC的设计。其次,设计出基于EHMM算法眼状态识别系统中关键硬件模块IP核。通过对核心模块数据流的深入分析,对模块算法进行细分及优化,利用硬件逻辑的并行性,设计出各模块IP核,并通过与常用设计方法对比,证明其实现的高效性及准确性。最后,对本文眼状态识别系统进行SoPC搭建与验证,结果表明,通过本文设计方法,系统的执行性能相比同一平台上他硬件架构方案有很大的提升,在50Mhz的SoPC平台上,达到了17帧/秒的速度和92.1%的准确率,基本达到实时性的需求,且系统在精确度上也很好地保持了算法的先进性。