汽车驾驶安全性的提高，有赖于汽车被动安全和主动安全技术的研究。作为主动安全技术的组成部分，对驾驶员驾车状态的监控是必不可少的。本文的研究内容是使用普通的摄像头实时地进行人眼视线方向估计和驾驶员困倦状态检测，用以判断驾驶员是否处于安全驾驶状态。 首先，本文对人眼模型进行了讨论，在传统纺锤形眼睛模型的基础上，忽略下眼睑，只保留上眼睑、虹膜和内外角点。 然后，本文研究了眼睛各个特征的检测方法，包括眼睛窗口定位，角点检测，虹膜检测以及眼睑检测，并且采用一种简单的视线定位方法定位视线方向。本文将虹膜用圆来拟合，将上眼睑视为一段圆弧，研究并采用亚像素边缘检测方法检测亚像素级的虹膜边缘和基于梯度朝向和梯度方向信息的Hough变换的方法检测虹膜和眼睑。实验表明，本文采用的方法在低分辨率图像条件下具有更高的估计精度和实时性。 最后，本文将所提出的人眼视线方向估计算法应用于实时视线方向监控系统。这个系统能够实时地对驾驶员视线方向和困倦状态进行监控。从系统运行的效果看，在实验室环境中，本系统的运行效率是很高的。