由于光学透镜固有原因,摄像头拍摄的图像会存在不同程度的失真,这种失真在机器视觉、工业监控、特征识别等场合将带来严重误差。这种误差由于光学透镜的固有特性无法消除,只能改善。对失真图像的每个像素位置进行几何变换,以恢复像素之间的原始空间关系和原始灰度值关系,这也是图像处理的重要步骤之一。本文主要针对图像处理前的图像畸变几何校正部分,设计了一种基于改进后的方向多项式插值算法的图像实时畸变校正系统,并在FPGA上实现,同时在改善内存消耗和系统性能提升上加以改进。其在摄像监控、计算机视觉、倒车影像等领域具有一定应用价值和前景。论文的工作内容主要体现在以下几个方面:（1）针对使用FPGA实时计算映射坐标时过于复杂并且浪费资源的问题。采用基于Matlab相机标定方法获取相机的几何参数和畸变参数,并利用这些参数提前制成坐标映射表,存于FPGA存储器中,后续通过查找表的方式来代替复杂的在线计算,减少硬件内部资源消耗。（2）针对传统图像矫正中使用的双线性插值算法边缘处理效果差,图像细节模糊的缺点,对现有的方向多项式插值算法进行改进,保证处理效果的同时简化方向多项式插值算法,根据方向多项式插值算法和双线性插值的优点分别应用于图像边缘和非边缘的处理,提高了畸变校正的效果。（3）为了提高硬件处理速度,减少资源消耗,提出LUT坐标压缩方法,根据图像缩放的原理对庞大的查找表进行压缩后存于FPGA片上ROM中,使用时通过双线性插值在线重建完整的查找表,该方法显著减少内存消耗。（4）为了提高双线性插值的效率,提出奇偶环形行缓存方法,将像素点坐标分奇偶存入四个独立的BRAM中,使插值模块在一个时钟内就可以同时提取出双线性插值所需的四点像素值。通过对各个模块进行仿真验证,本文提出的图像实时畸变校正系统能够对图像进行快速和有效的校正,实验结果表明LUT压缩重建方法大大降低了存储资源的消耗,奇偶环形行缓存的方法相比传统缓存方法提升了4倍系统性能,同时在FPGA上获得较好的实时图像校正效果。