机器视觉图像采集系统是机器视觉技术的重要组成部分，广泛地应用于自动化生产与产品质量自动检测。它可以使劳动力从枯燥、高重复度甚至有损视力的环境中解放出来，并提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本。在国内，机器视觉图像采集方面的研究较少，关键技术主要依赖进口。因此，本课题无论在理论还是实际应用方面都有很好的研究价值。机器视觉图像采集系统作为机器视觉系统的“眼睛”，它可以对摄取的图像进行处理，提取被测物体的特征信息，并送给机器视觉系统的控制端或直接输出显示。本文主要完成了基于FPGA的机器视觉图像采集硬件系统的设计与实现。首先，通过研究大量的相关技术资料，确定以FPGA为主处理器、CMOS为图像传感器的基本架构；然后，根据系统资源需求分析结果，确定具体选用的芯片型号；最后，严格按照电子电路的设计标准，完成了电路原理图及部分PCB设计。本系统设计过程中兼顾信号完整性和抗电磁干扰设计，可以使系统更加稳定可靠的工作。本文还采用两片高速DDR2作为图像数据缓存器，很好的解决了高清图像的实时传输和显示问题。通过对电路板的实际测试表明，本系统可以实现高清图像的实时采集、传输与显示功能。