眼动跟踪技术是研究视觉信息加工最为有效的手段,也是未来智能人机接口的关键技术之一。在工业控制、机器人学和临床医学上有着广泛的应用前景。基于瞳孔-角膜跟踪法原理和图像处理的眼动跟踪技术,具有测量准确的优点,近年来取得了较快进展。本文介绍了眼动跟踪技术的相关原理和方法,提出了眼动跟踪系统的结构框架,完成眼动跟踪系统的硬件设计,并以VC++6.0为平台的计算机中实现眼动跟踪系统的软件设计。对于人眼图像中眼动数据的提取,本文基于瞳孔-角膜跟踪法原理,提出了一种新的瞳孔和角膜反射中心提取算法。首先捕获红外光源下的人眼图像,通过自适应二值化阀值确定图像处理区域,减小处理时间,用高低两次阀值提取角膜反射中心,然后求取自适应最佳阀值确定瞳孔位置和大小,再用梯度法提取瞳孔轮廓特征点,并用椭圆拟合瞳孔确定瞳孔中心。结果表明,该算法保证瞳孔中心和角膜反射中心提取的精度和稳定性同时,满足实时处理要求。在注视点标定中,本文采用非线性二阶多项式函数拟合方法推导出人眼图像坐标系和场景图像坐标系之间的——映射关系。根据映射函数和实时角膜-瞳孔坐标求出注视点,保存并在场景图像显示注视点。实验表明,求出的注视点有很高的精度,平均距离误差为8.7个像数。为了便于分析视场上注视点的分布情况、眼睛注视的先后顺序以及了解视场中某些目标物体受关注的程度,在VC程序中实现了注视点的轨迹图并调用Matlab组件实现注视点的热点图和地貌图,从而更直观的展示效果。