眼睛是人类赖以生存的重要器官之一。人眼不仅给人类提供外界信息,同时眼睛的活动也反应了人类的一些心理状态。人们很早就展开了针对人眼的视线跟踪研究。视线跟踪技术应用领域广泛,包括心理学分析、医疗、军事和娱乐等。因此,视线跟踪的研究受到了国内外广大研究人员的关注。本文提出了一种基于回归算法的单摄像机单红外光源的视线跟踪方法,并搭建系统对该方法进行实验,分析了系统精度的影响因素。首先介绍了视线跟踪技术的研究背景、发展以及现状,综述了视线跟踪的方法和原理。分析比较后,发现基于视频图像的视线跟踪方法更加方便和精确,是视线跟踪发展的主要趋势。基于回归的视线跟踪方法,本文提出了一种基于单摄像机单红外光源的视线跟踪方法。采用红外光源、红外滤光片、CCD摄像机、显示屏、光学支架及头部支架等设备,搭建了视线跟踪系统。同时设计优化了系统的软件算法。系统软件部分主要包括瞳孔提取算法、标定算法以及注视点计算三个部分。本文提出的瞳孔提取算法不需要对眼部图像做预处理便可提取出瞳孔轮廓,具有较高的运算效率。最后,本文针对该视线跟踪系统进行实验,测量其注视点估算精度。实验分系统外界因素与系统内部因素,分别讨论了这些因素对系统精度的影响。系统外界因素包括人眼的不随意微小运动及环境灯光亮度等因素；系统内部因素包括眼部图像清晰度、图像处理算法以及回归函数选取等因素。研究发现,对于外界因素,在注视状态下,人眼的不随意微小运动对系统精度的影响不明显,室内照明灯光亮度的改变无法对系统精度产生显著性影响；对于系统内部因素,在硬件方面,提高系统眼部图像拍摄清晰度有助于改善系统精度,从软件算法方面分析,利用亚像素边缘检测技术也能在一定程度上提高系统的精度,标定过程中回归函数的选取也会影响系统精度,采用9参数回归函数的系统精度优于采用6参数回归函数的系统。此外,对比研究了SMI两款不同类型的眼动仪,进行了视线跟踪实验。一般视线跟踪系统X、Y方向的精度误差范围要求为0.5～2度,综合分析本系统的实验结果,发现本系统满足该要求,可以较为准确的估算出注视点。