眼动跟踪又称视线跟踪,是未来智能交互式人机接口的关键技术之一,在商业领域和心理学领域有广泛的应用前景,成为近年来备受关注的研究方向。本文首先介绍了视线追踪系统的研究背景,综述了眼动跟踪技术的发展历程,归纳了国内外有关眼动跟踪的研究方法,总结出高性能视线追踪系统应包括高精度,自由头动,良好交互性三个方面。视线跟踪的方法可分为头戴式和桌面式两种。本文在PC机上设计实现了基于头戴式的视线跟踪系统,主要从处理时间、精度、交互性三个方面进行性能分析。在眼图提取关键步骤中调用OpenCV库优化算法,处理时间由原来平均1帧80ms降低至平均1帧10ms。在跟踪过程中,建立更准确的映射关系,使注视精度由0.8度提升到0.6度。加入场景检测算法使用户可以自行调整头部位置防止计算机屏幕偏出场景相机。整个系统稳定,头部在一定范围内可自由移动,具有实时性,高精度,良好交互性。桌面式系统主要依据眼球生理模型,首先进行相机内参和外参的标定,利用标定好的内外参矩阵将图像坐标系中的光斑中心和瞳孔中心映射到三维实际坐标系中,根据眼球结构建立数学模型求解出角膜曲率中心和瞳孔的实际三维坐标,两点连线确定光轴,利用单点标定算法将光轴转换到视轴计算出注视点坐标,通过试验测得系统注视精度达到0.9度且整个过程中用户可在较大范围内自由头动。