数字图像处理技术在电子通信领域及信息处理领域得到了广泛地应用,其实现方法分为软件实现和硬件实现两大类。与硬件实现方法相比,软件实现的主要优点有实现过程简单,编程方式灵活,但也存在处理速度慢,执行效率较低等缺点。考虑到当前很多领域对图像处理的实时性需求,研究其硬件实现方法具有很强的实际意义。文章首先介绍了Virtex4内部模块资源,如时钟、DCM、RAM以及CLB等,随后对数字图像处理的基本知识以及直方图均衡化、53小波变换的算法流程也进行了详细介绍,在已有算法流程基础上,独立设计了两个算法的Matlab实现程序,给出了Matlab仿真生成的图像及仿真所需的时间。本课题针对基于Virtex4硬件平台的数字图像处理算法实现做了许多研究工作,主要包括以下几个方面：(1)使用verilog语言完成了直方图均衡化的逻辑设计,提出了乒乓结构设计,即统计累加好的直方图和生成的映射表使用不同的寄存器对存储。这种结构使统计累加及映射操作总是在执行,避免了传统结构每次只进行一个操作这个缺陷,实现了处理的并行化,传统结构耗时0.33ms,而新的乒乓结构仅需0.22ms,处理时间缩短。(2)使用verilog语言完成了53小波变换的逻辑设计,提出了了一种可缩短处理时间的新结构,该结构省略了传统二维变换实现中先对行变换进行数据转置再进行列变换这一步骤,其具体实现是通过更改将行变换生成的数据写入ram的地址这种方式进行的,新的结构处理时间为0.98ms,相比传统结构需1.15ms较好地了缩短处理时间。论文的最后,在基于Virtex4的硬件平台ML402上对设计的算法进行了相应地验证以及结果分析比较。结果表明：两种算法中分别提出的乒乓结构及省去数据转置过程结构都可以一定程度上减少程序运行时间,设计实现达到了预期目标。