图像的预处理在图像处理系统中最为耗时，可以说图像预处理执行的快慢直接影响着整个图像处理系统的效率。传统的软件串行处理方法对图像预处理算法处理效率较低，以致无法提高整个系统效率。FPGA具有并行运算和流水线的设计方法为解决此类问题提供了新的途径。因此，基于FPGA图像预处理已成为一个新的研究热点。　　文章在分析典型图像预处理算法的基础上，充分考虑硬件实现图像预处理算法的特点，有效挖掘算法内在的并行性，并采用流水线结构，提出了改进型快速中值滤波算法以及改进型Sobel算子边缘检测算法，减少硬件资源的消耗，提高图像预处理算法的处理速度。采用FPGA构建了一个验证图像预处理算法的硬件仿真平台，在此验证平台上，实现了改进型快速中值滤波算法以及改进型Sobel算子边缘检测算法。参照图像预处理算法效果评价标准，对不同质量的图像进行预处理，进而完成对改进算法的验证。　　整个图像预处理算法验证平台的设计及各个模块功能的实现都是基于Altera提供的FPGA开发环境QuartusⅡ以及第三方仿真软件Modelsim，并且由Matlab对Modelsim产生的数据进行图像再现。对图像预处理算法的处理效果和性能进行分析，并得出改进的图像预处理算法在图像去噪和图像边缘信息提取要优于现有的算法。　　最后，通过功能仿真的成功以及Matlab的协同仿真验证，表明了改进算法的合理性及有效性。本文的研究对FPGA在图像预处理中的应用做了有益的尝试，对基于FPGA的图像处理系统的设计实现有着积极的意义。