眼动跟踪又称视线跟踪系统,是未来智能人机接口的关键技术之一,在军事领域和非军事领域都有着广泛的发展前景,成为近年来倍受关注的前沿方向。本文首先介绍了眼动跟踪系统的研究背景,从各个方面证实了此项技术在高新技术行业中研究的必要性,综述眼动跟踪技术,归纳了国内外有关眼动跟踪的研究方法。然后提出系统框架,介绍所使用的校准方法,具体描述改进的基于星射线瞳孔中心定位方法:先对采集灰度眼图进行预处理,再利用直方图获取自适应阈值,二值化眼图求出瞳孔中心的大致位置,根据此中心寻找角膜反射光斑中心位置,并且利用延展星射线方法检测瞳孔轮廓特征点,对特征点进行加窗处理去除部分由眼睑、眼睫毛、光斑产生的虚假特征点,然后分区域随机抽取六点进行椭圆拟合,设置双阈值获取最佳拟合椭圆。文中提出一种快速判断眨眼的方法,采用最佳线性逼近的方法处理眨眼,简单且满足实时要求。分析本文头盔光学系统的理想精度为0.1°,通过实验检测瞳孔中心定位的精度为0.18°左右。最后讨论了眼动跟踪算法移植到CCS所需要注意的问题。利用代码调整、库函数使用、循环展开、汇编等方法优化算法,使其从优化前每帧处理时间8s到优化后的80ms,处理速度提高100倍左右。