目前山洪泥石流预警主要依靠对降雨量进行测量,使用雨量计的测量结果对降水强度进行估测。但这种测量方式存在一定的时延性,不能提供精确的实时降水强度数据,难以对暴雨进行辨别,这给山洪泥石流等突发性灾害实时预警带来了困难。若能实时测量雨滴直径大小,就能分辨当前降雨的等级,估测冲刷程度等参数,提高山洪泥石流等突发性灾害的预警能力。传统的雨滴直径测量方式存在测量实时性差、测量原理复杂、仪器成本高以及难以主动完成测量分类等缺点。现阶段有基于光学原理的雨滴谱仪,虽能提供高分辨率的降水粒子微物理信息,但该设备价格昂贵,目前尚不能普及应用。另有基于图像自动识别技术的雨滴直径测量方法,但多基于PC端软件,体积与功耗较大,不能满足野外实时现场测量的要求。针对这些测量方法存在的局限,本文设计了一种基于FPGA的雨滴图像识别系统实现雨滴直径自动、实时测量。本文首先介绍了课题的研究背景与现状,对雨滴图像进行了不同的算法测试,得到基于FPGA的雨滴图像识别方案,然后详细介绍了系统的硬件结构与软件设计。系统采用FPGA为主控芯片,CMOS摄像头OV7670实时采集雨滴图像,图像数据经过一定的预处理送入雨滴特征提取模块。该模块提出了一种等效平面直径的定义,并基于此种定义的需求设计了一种基于连续闭合二值边缘曲线的多雨滴边缘标记与定位以及内部孔隙虚假边缘剔除的新算法。最后基于拟合所得雨滴立体直径与平面等效直径的函数关系,进一步实现雨滴立体直径的测量。实验结果显示,该系统对雨滴直径的检测较为准确,测得雨滴立体直径误差小于士0.18mm。该系统亦具有体积小、功耗低的特点,为雨滴直径的低成本实时检测提供了一条新的技术途径,在山洪泥石流等突发性灾害预警领域具有一定的应用潜力。