CCD经过多年发展,其应用已经渗入到人类生产生活的各个环节,其中大面阵CCD以卓越的成像精度和信噪比受到科学研究、医疗卫生、国防军工等领域的青睐。但随着需求的深化,与之相应的CCD采集传输系统却在驱动电路、采集与传输速度、接口的人性化方面存在诸多局限。本文提出一种高速面阵CCD图像采集与传输方案,它分为图像采集和图像传输两部分:图像采集部分基于ARM+FPGA平台,由ARM完成命令收发与解析,FPGA完成CCD和A/D时序的生成,实现驱动电路的软核化,提高CCD驱动的可移植性;图像传输部分由USB2.0、以太网和无线传输三大接口组成,可由用户自主剪裁,不仅提高了传输速度,还摆脱了有线传输线的束缚,扩大了系统的应用领域。本文的主要工作是:1、分析了系统的总体需求,选择了各个功能模块的具体器件,设计了系统的硬件逻辑构架,并设计了相应软件分层模型。2、分析了STM32主处理器模块、CCD模块、A/D转换模块、FPGA协处理器模块、图像传输接口模块和系统电源模块的工作原理与电路设计,并用Quartus II7.2等EDA工具进行了仿真,得到了符合系统要求的结果。3、搭建了基于KeilμVision3的固件开发平台,导入STM32开发库,并进行了系统的初始化、各外设配置、图像采集与预处理模块的设计。4、详细解析了USB2.0、以太网、无线接口通信模块固件设计以及基于EasyWeb的以太网程序设计。5、建立DriverWorks平台,开发了USB驱动程序;6、剖析了本系统PC应用软件基于MFC的框架设计、界面和用户控制设计,然后详细阐述了软件的工作流程、采集线程模块和图像显示处理等功能实现。经过实际采集测试表明,系统工作正常稳定,各功能模块达到预定要求。