随着人工智能、机器学习和识别技术的快速发展,国内外对机器视觉定位技术的研究不断深入。类圆形物体图像作为一种典型的图像,引起了广大学者对其圆心定位的研究。本文结合项目经历,查阅了大量物体识别和视频传输的技术文献,深入调查了当前国内外图像识别技术的研究现状,研发了一套基于FPGA的管壁扫查圆心定位系统。首先,围绕图像采集、图像显示、图像存储、图像以太网实时传输、数据通信、定位算法和FPGA（Field-Programmable Gate Array）芯片的选型几个方面设计了系统的硬件和软件架构。其次,针对圆环柱体零件圆心点的坐标如何定位和定位数据的异常波动问题,提出了四分位数展布法处理边缘点数据异常值,同时结合缺失型数据集众数替代法和基于最小二乘法拟合圆曲线相结合的方法,得出零件圆心精确坐标值。再次,从系统的电源电路、核心系统电路、存储模块电路、外设驱动电路和通信模块驱动电路几个方面对系统做了硬件设计。从次,编写了图像处理Gauss算法、Sobel算法、形态学滤波算法、帧差法、改进Hough算法,UDP以太网通信驱动器和外设驱动器的Verilog HDL代码;并且对电路做了静态时序分析（STA,Static Timing Analysis）。最后,在搭建的管壁扫查圆心定位系统的硬件平台上,进行基于Modelsim软件的功能仿真和FPGA板级验证,并对系统进行了整机测试,满足了预期要求。文中通过UDP以太网协议进行图像数据传输的方法,对于图像远距离实时传输有一定的使用意义。采用四分位数展布法进行异常数据筛除和众数替代法,以及采用改进Hough算法进行圆心定位,对类圆形零件圆心定位有一定的参考意义。采用流水线操作进行硬件加速算法,对算法加速有一定参考意义。从图像采集到传输再到显示的过程中的硬件电路,对现场图像数据采集工业电路设计有一定的参考意义。