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随着图像处理技术应用越来越广泛，基于DSP+FPGA架构的系统以其独特的性能得到越来越多的认同。这类系统的结构灵活，结合了DSP的优良性能以及FPGA并行处理的特点，能够充分发挥两者的优势，从而提高系统的整体性能。然而，由于图像处理算法复杂度的提高以及帧频、分辨率和实时性等要求越来越严格，传统的DSP+FPGA架构的图像处理系统的发展受到了多方面的限制，其中最突出的两点是：运算能力和系统带宽。通过提高系统内处理器性能和数量可以在一定程度上提高系统的运算能力，但是传统的并行总线互联方式所能提供的带宽已达到极限，已成为了限制高速图像处理系统发展的关键因素。目前，以串行RapidIO为代表的新一代总线结构很大程度上弥补了传统总线的不足，因此，研究RapidIO对解决目前图像处理系统的困境具有重要的意义。针对以上两点，论文进行了以下的研究工作：1.对串行RapidIO基本理论进行研究，掌握其在DSP和FPGA中实现的方法，然后将其应用在基于3DSP+FPGA的图像处理系统中，用以实现高速图像的实时传输，实验表明，使用串行RapidIO能够高速稳定地传输图像。2.研究了基于FPGA的图像处理，在单片FPGA上实时实现了常见的图像处理算法，实验表明，FPGA的并行处理优势能够显著提高算法运行的速度，从而改善系统的整体性能。