随着视频监控和视频会议的不断普及,如何提高视频图像的分辨率,如何提高视频图像的帧率,如何提供全景式、沉浸式的用户体验成为视频设备研究的新热点。为了顺应市场导向、振兴和发展我国的视频监控行业、提高我国视频监控行业的行业竞争力,高清实时全景视频图像系统正在成为一个新的研究方向。本文在研究和分析现有视频图像处理技术的基础上,基于FPGA平台研究设计出一种适用于视频会议和视频监控的高清实时全景摄像机。实现该高清实时全景摄像机的理论基础是图像配准算法,本次设计选用的图像配准算法是SIFT算法。考虑到本次设计中需要进行视频图像拼接的各幅图像的位置相对固定,不需要在每次拼接前都计算图像配准参数;因此,本次设计对SIFT算法进行简化和分解,图像配准参数的计算过程由ARM系统完成,FPGA最小系统根据图像配准参数完成对各帧视频图像的拼接操作。该高清实时全景摄像机的前端视频图像采集部分是6个规则排列的模拟摄像机;模拟视频信号经过视频图像采集译码电路的处理后转换为BT.656格式的数字视频信号。在FPGA最小系统中完成的视频拼接操作包括解复用、解帧、场合并等预处理操作,视频图像信号DDR2 SDRAM存取操作,图像裁剪、图像缩放、图像平移等视频拼接操作。视频图像拼接完成后进行VGA输出显示,并传输至后续模块进行压缩传输。本文在完成功能设计、功能仿真、时序约束和时序分析后进行系统调试,经过调试和优化,本次设计可以实现全景视频图像的1080P@60Hz高清实时输出。