随着数字图像处理技术的发展，数字图像处理系统需要计算的数据量越来越大，对硬件运算器的性能高求越来越高，数字图像处理系统的实时分析性能成为了研究重点。本文以图像匹配算法为研究对象，对基于图像局部特征检测的SIFT算法进行了硬件优化研究，加快图像匹配运算效率，论文工作包括以下几个方面:　　第一，对SIFT算法原理进行了研究分析，制定算法具体步骤的硬件优化总体方案。　　第二，针对软件算法中尺度空间建立耗时过长的问题，提出了一种采用分时复用的流水线硬件结构，使得生成尺度空间的速度明显加快。通过与其他非FPGA的平台实现方案对比，表明本文基于FPGA的优化方案在生成速度方面具有明显优势;通过与其他基于FPGA实现的尺度空间生成方法的性能对比，表明本文实现方法在处理速度和逻辑资源需求方面都有明显的优势。　　第三，针对传统倒数平方根硬件实现方案的不足之处，提出了一种基于分段二次插值和一次牛顿迭代法相结合的倒数平方根硬件实现方案，进行了实验仿真并与其他基于硬件的实现方案进行对比分析。