出于对成本与体积的考虑，大部分数字图像采集系统采用单片CCD／CMOS作为接收图像的传感器。一般是在感光表面覆盖一层颜色滤波阵列(CFA)，CFA使每个像素只能获得物理三基色(红、绿、蓝)其中一种分量。其中，Bayer CFA应用最为广泛。为了获得全彩色图像，就要用周围像素的像素值近似计算出被滤掉的颜色分量，即彩色插值，也称demosaicing(去马赛克)。现有的文献中描述了许多有价值的demosaicing算法。一般而言，选用算法越复杂，插值产生的图像质量越高，但这需要较长的处理时间，为使用者带来不便。因此寻找一种适合数字图像采集系统使用的，在处理速度和成像质量方面均达到要求的插值方法就显得十分必要。本文回顾了部分典型Demosaicing算法，并结合对一些典型图片的测试结果，分析了各种方法的优势与不足之处。然后本文提出了一种改进的硬件可实现的插值方案。采用Altera公司的CycloneⅡ系列FPGA，使用Verilog语言设计了时序电路，完成了插值过程的运算与控制，针对长路径复杂运算，提出了并行运算设计思想，采用Cypress公司的68013a型USB接口实现高速数据传输。PCB电路板采用了四层板设计，采用Power Module电源供电。整体系统集成度高、工作稳定，可根据需要更改工作方式。本文最后提出了该系统的不足之处和改进方法。本系统的设计对于其他同类系统具有较高的借鉴意义。