本文在对高速卷筒印刷机图像监控系统市场的需求和当前应用较广的图像监控系统的实现方案进行了全面分析的基础上，提出了一种具有高性价比的高速印刷机图像监控系统的解决方案。 该方案成功地解决了在监控系统中图像高分辨率与实时监控之间的矛盾。在当前的图像监控系统中，高分辨率图像需要较长的时间对大量图像数据进行采集、处理和传输，与系统的实时监控性要求有矛盾。本文在对USB2.0总线协议和PHILIPS公司的USB2.0接口芯片ISP1581详细分析的基础上，确定了基于USB2.0的高速印刷机数字图像监控系统硬件的具体设计方案。该系统以高速单片机系统为核心，CPLD采集百万像素CMOS图像传感器输出的图像数据，USB2.0为数据传输接口，PC为显示终端，实现了既能使用户获得高分辨率图像，又具有实时监控性。 本文提出了闪光灯与CMOS图像传感器技术相结合，通过调整闪光灯的发光时间以及简单的机械设计，实现了该系统在没有使用复杂的机械快门或电子快门的情况下拍摄高速运动物体的快门功能。 本文系统方案实现了USB2.0在数据传输时的DMA高速数据传输。利用Cygnal的调试系统和USB2.0协议规范等关键技术，开发了能够实现USB2.0高速数据传输的基于高速单片机的固件程序。 本文分别对闪光灯实现该系统的快门功能、USB2.0数据传输速度以及系统色彩还原效果进行了实验和结果分析。 最后，本文对该系统方案的优点和存在的问题进行了总结，并给出了进一步完善的思路。 此系统在印刷工业现场的成功应用结果表明，USB2.0的图像数据传输速度达到了设计要求，高速印刷机图像监控系统也达到了设计的预期目标。