“中国制造2025”的提出明确了我国实现制造大国向制造强国转变的战略目标。大力发展智能制造是实现制造强国的重要途径。在智能制造的发展过程中,机器视觉扮演了极为重要的角色。随着国内工业自动化程度的不断提升,机器视觉的应用场景也不断得到扩展,同时新的应用场景也对机器视觉系统提出了更高的要求。线阵相机能对高速运动的物体进行精确的检测。智能相机将图像的采集、处理与传输等功能集成与单一的相机内,使机器视觉系统拥有更高的适用性与易用性。本文将线阵相机与智能相机的特性相结合,提出了基于FPGA的线阵CCD智能相机系统的设计与实现。首先,对智能相机的国内外研究现状进行介绍,列举了国内外主要智能相机产商的相关产品并对相关技术发展趋势进行了分析。然后对线阵智能相机系统的整体框架以及所涉及的相关技术进行了介绍,主要包括线阵CCD技术、FPGA开发技术、数据通信技术以及上位机软件开发技术。接着在此基础上针对系统方案进行软硬件设计,完成了具有图像数据采集、图像传输、图像数据显示完整功能的线阵智能相机系统。接着针对智能相机系统所涉及的图像处理算法及FPGA实现进行了重点研究,其中包括图像去噪,图像灰度畸变校正、图像颜色错位校正、图像颜色空间转换等图像预处理方法;应用于物料检测的颜色检测和面积检测、测量算法;对图像进行边缘提取的改进型Sobel方法。详细分析了算法原理同时给出FPGA实现方案并通过FPGA实现。最后,对研发的线阵智能相机系统进行测试。测试结果表明:本课题实现的相机系统图像采集、传输、显示功能正常。实现的图像预处理方法能有效改善图像质量。实现的颜色检测算法对彩色塑料片的检测能达到90%以上的检测正确率。面积检测算法对塑料片的检测能达到80%以上检测正确率。面积测量算法对单个塑料片的面积测量精度能达到95%以上。实现的改进型Sobel边缘方法边缘检测效果优于传统Sobel方法,但是比不上Canny边缘检测方法。