CMOS有源图像传感器是基于通用超大规模集成电路制造工艺技术,把光敏阵列、驱动控制电路、模拟信号处理电路、模拟/数字转换电路等完全集成在一起制成的单芯片数字成像系统。以其为核心器件的摄像系统结构简单、体积小、功耗低。完全有理由相信,随着CMOS技术的不断发展,CIS自身结构、性能的不断提高,以及多媒体、数字电视、可视通信等市场的增加,CMOS图像传感器的应用前景将更加广阔。本文基于FPGA和图像传感器,对CMOS图像传感器的数据采集、缓存、传输和处理进行了深入研究。研制了一种图像数据采集处理系统。它具有速度快、功耗低、成本低等特点,同时与PC机结合还能完成图像的采集、传输、处理和显示功能。在整个系统中,SCCB总线作为控制CMOS图像传感器工作方式的唯一途径,是系统实现的关键,本文用纯硬件的方法实现了SCCB总线。在图像处理过程中结合FPGA的特点,提出了SRAM读取和移位寄存器相结合实现卷积运算的方法。文中分别对各模块进行了详细的分析,并完成了硬件电路的设计。在方案设计的基础之上,完成了系统硬件与软件设计并对其进行了整体调试,初步实现了实现了CMOS有源图像传感器与PC串行接口RS-232之间的图像传输功能。最后,针对设计中的不足提出了改进方案。本文研究为基于CMOS图像传感器的数字图像采集处理系统在工业检测、视觉监控、智能导航等领域的应用提供了研究基础。