偏振探测技术作为一种新型的探测技术已经逐渐被应用在各种领域,发挥着不可替代的作用。偏振探测技术主要分为偏振成像技术和偏振测量技术,其中偏振成像技术主要应用于军事目标识别以及航天领域的探测成像,偏振测量技术主要应用在医学领域血糖浓度的检测以及工业领域葡萄糖浓度的检测。结合具有旋光活性介质溶液的特点和偏振光的旋光度原理,科学家已经研制出人工读出旋转角度的旋光计,但是这种人工读数的方式不可避免的存在人眼导致的误差。本文为了克服人眼读数导致的误差,更加便捷的计算线偏振光旋转度数,在对FPGA、CMOS图像传感器、线偏振光成像理解和掌握的基础上设计了基于FPGA的线偏振光图像采集与处理系统,用于线偏振光图像的采集、显示、存储、处理。本设计主要以FPGA作为主控芯片,驱动CMOS图像传感器采集线偏振光图像,将采集的图像实时显示在LCD液晶屏上,实时监控采集图像的变化,利用按键控制一帧图像的采集和上传,将采集的一帧图像存入SD卡中并且通过UART串口上传图像,经由MATLAB处理系统处理图像数据。整个系统包括:图像光路系统、FPGA图像采集系统、MATLAB处理系统。对于图像光路系统选用了更加合适的半导体激光器,保证了光束的均匀,图像质量最佳。选用了更加精确的起偏器,便于实验结果的对比和验证。通过分析功能需求设计了FPGA图像采集系统硬件电路,软件部分在Quartus II开发平台下设计并且调试了各个模块功能,将各模块硬件电路的功能综合起来使用。MATLAB处理系统根据采集图像的特征,设计了一套完整的处理程序。本次设计改善了传统测量线偏振光旋转角度的方法,在测量的精度和稳定性上都有所提高,对于未来自动化测量旋光度方面做出了有益的尝试,有利于发展与旋光度有关的测量仪器。