可编程嵌入式技术是目前国内外在电子信息领域的研究热点，其中基于可编程片上系统的SOPC技术是其中的关键技术。本文针对目前日益发展的便携式多媒体设备、嵌入式视频监控系统等研究了基于SOPC的图像边缘检测系统的关键技术。包括SOPC系统的处理器，边缘检测协处理器，DMA控制器，LCD控制器，再加上外围的存储芯片形成一个完整的可编程嵌入式图像处理系统。能够将静态图像中的边缘部分检测出来并在LCD上显示。本文的主要工作如下：1．对目前存在的图像处理的方法在嵌入式系统中的应用做了比较和分析，得出利用FPGA进行图像处理在处理速度和开发周期方面具有优势的结论。分析了利用硬件进行图像边缘检测的几种算法，最后得出利用Sobel和PrewiR算子进行电路设计的优点及可行性。2．设计了图像边缘检测协处理模块电路，并用Matlab仿真、Modelsim仿真、实际硬件电路运行等多种方法对模块功能进行了验证。最后将边缘检测模块包装成基于NiosⅡ的SOPC外围协处理IP模块，加上Avlone总线接口作为整个嵌入式系统的外围协处理器使用。3．设计了LCD时序控制电路，利用VHDL语言设计了确保LCD正常工作的时序发生电路，加上Avlone总线接口作为整个SOPC系统的外围模块使用。4．利用QuartusⅡ软件设计整个系统的电路，把固有的组件和自定义组件组合起来形成SOPC系统，在NiosⅡIDE中完成电路软件的设计，最后在Altera的Stratix EP1S10开发平台上进行下载验证实验，实验结果表明了所设计的图像边缘检测系统的正确性。