본 발명은 안구 방향으로 광을 방사하는 광원, 안구에서 반사되어 입사되는 광을 미리 형성된 위상 변환 패턴에 따라 위상 변환하는 위상 마스크, 위상 마스크에 의해 위상 변환되어 위치별로 서로 다른 세기로 분산되어 투영되는 광을 각각 감지하여 다수의 감지 신호를 생성하는 다수의 광 센서를 구비하는 이미지 센서부, 롤링 셔터 방식에 따라 다수의 광 센서에 대해 기지정된 크기의 윈도우를 순차적으로 이동하면서 윈도우에 포함되는 광 센서에서 생성된 감지 신호를 인가받아 부분 이미지를 생성하는 롤링 이미지 추출부, 위상 마스크의 위상 변환 패턴에 대응하는 점 확산 함수가 미리 저장된 점 확산 함수 저장부, 부분 이미지와 점 확산 함수를 교차 상관하여 부분 이미지와 점 확산 함수 사이의 위치에 따른 상관값을 획득하는 교차 상관부 및 상관값의 피크를 검출하고, 검출된 피크에서의 부분 이미지와 점 확산 함수 사이의 위치를 기반으로 광이 입사된 각도를 판별 및 누적하여 광 위치를 추적함으로써 안구 운동을 분석하는 안구 운동 측정부를 포함하여, 저비용의 카메라로도 고속 및 고해상도로 안구 위치를 판별할 수 있는 안구 운동 측정 및 방법을 제공한다.