在光电跟踪测量领域，随着技术的发展，传统的高速摄影胶片判读手段已被快速高效的视频图像判读所取代，数字图像高速存储系统已经成为光电跟踪测量系统的一个重要的分系统，是事后视频图像精确判读的基础。为了提高光电跟踪测量系统的测量精度，大都采用高帧频、大靶面图像传感器以提高时间分辨力和空间分辨力，而高帧频、大靶面图像传感器输出的图像数据量巨大，数据输出速率高，对数字图像存储系统的存储能力提出了极大的挑战。本文针对光电跟踪测量系统中对数字图像存储系统提出的超高速海量存储能力的需求，围绕光测设备数字图像高速存储系统的相关理论与技术展开了深入的研究，取得了重要的进展，并根据工程研制的需要设计了几种可行的技术方案并应用到工程实践中，得到满意的效果。　　 在充分研究ATA硬盘接口协议的基础上，采用Ultra DMA5数据传输模式和大容量图像缓存技术设计了基于FPGA的IDE硬盘阵列存储方案，通过集成在单个FPGA芯片内的多个硬盘控制器的并行工作成倍提升系统存储性能，满足了工程研制的需要。　　 为适应硬盘接口技术从并行ATA向串行ATA发展的趋势，在基于FPGA的IDE硬盘直写技术的基础上采用硬盘接口桥接芯片，将基于FPGA的IDE硬盘阵列存储方案进一步延伸到对SATA硬盘的支持，扩展了基于FPGA的IDE硬盘阵列存储方案的应用范围。　　 根据DDR动态存储器的高存储带宽的特点，深入研究DDR动态存储器的相关技术和标准协议，提出基于DDR模组阵列的超高速数字图像存储方案，并设计了实验系统。采用FPGA作为DDR模组阵列控制器，在完成单模组控制器设计的基础上，设计了单控制器的多模组阵列的阵列管理方案，扩展了存储容量。同时设计了双控制器并行工作方式以进一步提升系统的存储速率，满足了光电跟踪测量系统采用高帧频、大靶面图像传感器对数字图像存储系统提出的超高速存储能力的需求。　　 根据数字图像存储的要求，研究了数字相机Cameral Link接口规范，并设计了接收Cameral Link图像数据的接口电路，实现了数字相机与数字图像存储系统之间数字图像的高速传输，使数字图像存储系统兼容所有Camera Link接口的数字相机而具有广泛的适用性。　　 针对光电跟踪测量工程的特殊要求，图像存储系统必须与电视望远镜整装集成的情况，在研究TCP/IP协议的基础上，设计了基于FPGA的网络通信接口，解决了图像数据从光测设备到机下视频判读计算机系统的快速传输，实现了脱机模式的数字图像存储系统，并在多项工程中得到应用取得了良好的效果。