虹膜作为高精度的生物特征，适合于身份认证。在大场景中使用者较小配合下，快速的捕获高品质虹膜图像一直是虹膜识别领域中的研究热点之一。远距离虹膜图像采集系统是围绕三个主要问题展开研究的，即虹膜定位和搜索问题、大景深问题和补偿光问题。目前制约虹膜定位和搜索速度主要有两个方面，一方面是云台装置的慢速旋转和低精度，另一方面是人脸（或人眼）三维定位增加了系统的硬件成本和时间开销。针对虹膜定位和搜索速度问题，本文提出了一种新颖的解决办法，即釆用人眼跟瞄系统，用伺服电机转动驱动反射镜偏转的方式改变相机拍摄视场来代替云台旋转方式，对远距离系统中目标定位方式由人脸定位提升为人眼定位，将目标三维定位缩减为人眼平面坐标定位。研究的主要内容如下：1.根据虹膜图像规范要求，详细分析了虹膜相机设计的各个参数之间的关系，阐述了远距离虹膜图像采集系统的构造和运行流程，分析了跟瞄系统在图像采集系统中的作用。2.针对大场景中虹膜定位问题，提出了人脸人眼检测与跟踪算法。研究了通用背景差分算法理论，编写了在大场景中分割出运动中行人的背景建模算法程序;研究了AdaBoost算法理论和肤色聚类算法理论，实现了区域人脸检测和人脸判断算法；分析了Gabor滤波和灰度积分投影算法理论，解决了水平、小倾斜的人眼检测的问题；分析了均值漂移理论和Kalman滤波算法理论，综合了两个算法用于人眼跟踪。3.针对虹膜搜索问题，提出自动跟踪控制方案。通过研究行人运动的特点和系统工作的有效区域，分析了系统控制的精度要求和电机要求。详细介绍了控制使用的重要器件，深入研究了运动控制卡中的运动控制算法，建立了系统伺服控制模型，分析了伺服系统的稳定性。4.从硬件构造和软件设计的角度，阐述了人眼跟瞄系统的实现过程。利用OpenCV库开发了人眼跟瞄系统的控制处理软件，完成了对单个人眼的跟瞄效果的测试和误差分析。