旋光介质溶液浓度的测量对很多领域都有着重要的作用,在饮食方面可以很好的监测人体摄入乳制食品的乳糖含量,可以有效降低“乳糖不耐受”现象。在医学方面可以监测人体的血糖浓度,可以对糖尿病患者及时做出药物干预在后期治疗中可以起到关键作用。在饮料生产方面可以进行品质监管,在农业方面也有着一定的意义。而目前已知提出的旋光法测量浓度的研究离不开人眼读数或PC端处理。本文为了弥补人眼读数的误差和加快处理速度,在对FPGA和线偏振光成像特点了解的基础上设计了基于FPGA平台的旋光介质溶液测量系统,本系统主要包括两部分光路系统和FPGA处理系统。光路系统方面设计了空间对称结构的双光路系统降低外界因素造成的误差,利用旋光介质溶液可以改变线偏振光偏振方向的特性,通过角向偏振显示器呈现出线偏振光图像供FPGA处理系统使用;FPGA处理系统硬件架构为OV5640摄像头采集图像、DDR3缓存图像数据、FPGA对图像进行预处理和浓度检测算法的实现以及LCD显示实时图像和处理得出的实验数据。在此基础上对线偏振光图像特征和摄像头采集的初始图像RGB565格式进行了分析,为了降低图像处理在FPGA实现的难度,对图像进行了灰度、二值以及形态学三种图像预处理方式。根据图像特征确定了浓度检测中偏振方向求取的算法,图像的零、一阶矩以及二阶中心距,并对二阶中心矩的方向特性和浓度与偏振方向角之间的关系进行公式推导。根据确定的算法原理以及各种外设,在VIVADO平台上完成各个模块的开发调试,搭建系统进行功能验证以及测量实验所需数据,测量出的浓度与实际浓度之间的最大误差为3.774%。实验结果表明系统功能正确,在实时性上有着极大的提高,对旋光介质溶液浓度测量仪器的小型化发展有着重要的意义。