随着高清摄像技术以及图像处理技术的快速发展，视线追踪系统的相关研究在最近几年取得了长足的进步。参考点光源等辅助手段的引入，有效提高了系统的精确度以及对使用者头部移动的容忍度，因此该方法被国内外众多相关研究所采用。然而，该类系统往往需要复杂的实验设置以及苛刻的光照环境要求，这些使用条件大大减小了其应用范围。为此，本文分析了眼球的物理特征，建立了便于计算的几何模型，并分析了眼球-相机-注视平面之间的空间关系，在此基础上提出了一种仅使用一台普通摄像机，无参考点光源的视线计算方法，最大限度地简化了视线追踪系统的硬件需求。本文建立了简化的眼球模型，将眼球前侧表面看作平面而非球面，并证明了其合理性。在这一前提的基础上，可建立眼球近似平面，摄像机成像平面，注视目标平面之间的映射关系。利用表示映射关系的单应矩阵，可以根据照片上特征点的位置计算出注视点坐标。使用者的头部如果发生移动，则之前计算出的单应矩阵将不再有效，而头部的移动是难以避免的。为此，本文提出了一种针对头部移动的注视点误差补偿方法，可以允许使用者的头部有三个自由度的偏移，即沿直角坐标系x，y，z三个轴发生平移。为验证单摄相机注视点计算方法的准确度和适应性，本文设计了一组实验。在获得眼球近似平面与目标平面之间的单应矩阵后，实验分别测试了头部各个方向偏移时系统的计算误差，并与未经偏移补偿的结果作对比。实验表明使用该方法得到的注视点计算误差均在1cm之内（视线误差<2°），准确度较为理想，可满足多种应用的需要。