近年来，外来生物入侵现象日益严重，对国内生态系统造成了严重破坏，损失巨大，因此加强其检疫与检测工作相当重要。目前国内用于现场检测幼虫的仪器较少，国外的进口仪器往往价格比较昂贵。本文以研究便携式幼虫图像采集与分析仪为背景，结合显微光学成像、数字图像处理、嵌入式FPGA等技术，设计并搭建了嵌入式幼虫图像采集处理系统：系统采用Xilinx公司Spartan-6系列的FPGA作为处理器，通过I2C总线对CMOS图像传感器进行时序控制和数据配置，把获取的图像数据由Bayer格式转换成RGB格式；利用高带宽数据、大容量的DDR2SDRAM存储器实时地对图像数据进行缓存，最后图像数据通过TFT LCD液晶显示屏实时显示出来；采用Verilog HDL语言设计了Sobel边缘特征提取算法。为了验证算法的正确性，分别将标准钢尺、量块和幼虫的采集与边缘提取结果进行了对比。实验结果表明，设计的系统不仅边缘检测效果较好，而且运行稳定。