近年来,随着智能手机、相机等设备的普及以及人工智能时代的到来,人们对图像质量提出了越来越高的要求。图像信号处理器是整个成像系统的核心,决定了最终图像质量。自动白平衡是整个图像信号处理器中的一个重要组成部分,用于修正受光源色温影响而出现的图像整体色偏问题,使图像更好的还原物体本身的颜色,进而提高图像质量。本文通过对多种自动白平衡算法的研究,从保证自动白平衡效果及适于硬件实现的角度出发,提出了一种基于色温曲线的改进的自动白平衡算法。该算法结合灰度世界算法及色温曲线白平衡算法,分析不同色系点B/G、R/G在不同色温情况下的分布,根据分布情况对图像中的灰色系点进行筛选,并将筛选后得到的点的信息作为白平衡处理的相关数据。白平衡处理过程中,为解决环境瞬时突变可能出现的图像过处理问题,增加了画面防抖动功能。同时采用自适应可变步长渐进调节策略,解决了显示画面受实时环境影响出现的闪烁问题,提高了用户实际体验。该算法规避了单色场景失效的情况,提高了自动白平衡算法实现效果,同时在保证计算精度的前提下降低了算法复杂度,降低了该算法硬件实现复杂度及硬件资源开销。在算法验证效果满足设计要求后,结合SOC整体架构设计,使用Verilog HDL进行子模块设计。在子模块设计时,采用流水线设计,提高了处理速度。同时,针对待处理数据量过大情况,提出了一种运算压缩策略,可在对精度影响较小前提下,有效的大幅减少数据处理量、降低功耗、降低资源开销、提高处理速度。对部分模块,进行了分时复用设计,降低了资源开销、降低了功耗。子模块设计完成后,进行系统集成,并完成逻辑综合。综合结果显示模块能够满足设计需求,相比较于优化前,面积减小了 29.2%,功耗降低了 32.6%。最终进行FPGA原型验证,验证结果显示该模块自动白平衡效果良好。