近年来,随着CCD技术的发展,为了满足人们对高分辨率图像采集的要求,大面阵甚至超大面阵CCD获得了迅猛发展,探测波段也从可见光向红外、紫外等波段扩展,使得CCD的应用范围越来越广。目前CCD图像采集技术主要由国外一些公司把持,而且集成的CCD图像传感器探测系统在很大程度上并不能满足我们特定的精度、接口类型、图像处理方法等具体的功能需求,灵活性较差。针对这一情况,本文自行研制了基于面阵CCD的图像采集、处理及传输系统,以FPGA作为系统的主控制器,实现了将面阵CCD采集的光信号经处理变换为数字电信号并最终以图像的形式在上位机显示。　　 论文从研究面阵CCD的工作原理着手,主要从三个单元分析了系统的构成及功能实现:前端传感器信号采集、中间级图像处理及控制、后端图像传输。　　 信号采集单元研究了CCD成像机理、时序驱动特点及要求、A/D采样原理及实现等。利用FPGA强大的触发器、锁相环等资源,采用可编程方式实现了高精度的时序驱动产生。同时CCD输出模拟信号经A/D数字化为便于电路处理和存储的数字信号。　　 图像处理及控制单元实现了大容量图像缓存、VGA视频合成及显示、图像硬件空域滤波等功能。图像缓存采用SRAM和SDRAM两种实现方式,由FPGA对图像数据进行读写操作;视频合成及显示采用工业标准的640×480显示模式,10bits显示精度,满足了人眼分辨率的要求;在FPGA片内采用原理图与Verilog混合编程方式进行了几种典型的硬件空域滤波处理,FPGA的并行处理机能实现了图像的实时处理。　　 图像传输单元采用了基于Camera Link协议的接口,该种接口是在LVDS标准的基础上,将并行信号进行了串行化,不仅实现了远距离的传输而且降低了传输线缆的数量。配合PCI图像采集卡,实现了高达66MHz并行速率的图像数据至上位机的传输。　　 论文给出了各单元电路的软硬件调试结果,并在QuartusⅡ开发环境中进行了能及时序仿真。实验结果表明该设计系统能完成预期的目标。