随着经济实力的不断增强，人民生活质量得到了极大的改善。目前我国汽车保有量仅次于美国位居世界第二。汽车的普及在给人民出行带来了方便的同时也产生了诸如交通事故在内的负面效应。在世界各国范围内，交通事故每年都造成大量的人员伤亡和财产损失。为了减少交通事故，各种汽车安全技术已经成为各个国家研究的焦点。车道偏离预警系统作为一项重要的汽车主动安全技术具有广泛的研究意义。与国外相比国内相关技术研究起步较晚，截止目前大量的学术成果还集中在基于PC机环境的算法研究。值得一提的是在最近一两年已有基于DSP的嵌入式车道偏离预警系统的相关产品面世。目前国内对于基于FPGA的车道偏离预警系统的相关研究较少，本文提出了一种基于FPGA和机器视觉设计方法。由于FPGA具有并行处理和流水线结构的特点，所以采用FPGA的设计能获得更快的处理速度。在文中，CMOS光传感器采集到的图像信息经过FPGA的一系列的包括中值滤波和边缘检测在内图像预处理过程之后，通过Hough变换的方法识别出了车道线在图像中的位置。文中对系统设计进行了前仿真验证和门级仿真验证。论文主要工作如下：1)在FPGA中设计完成了OV7620光传感器驱动接口模块，完成了功能仿真和门级仿真，并搭建了验证平台，对驱动接口进行了验证。2)对比分析了常见的几种图像滤波方法，最终选用了运算量较小又能尽量保存图像边缘信息的中值滤波方法，并在现有滤波方法基础上进行了改进。边缘检测算子采用了Sobel算子实现了图像边缘检测。设计了各个功能模块，并对各个模块进行了功能仿真和门级仿真。3)直线识别采用了具有较强鲁棒性的Hough变换的方法，通过分析Hough变换的特点，设计出了合理的Hough变换结构。