21世纪是信息化时代，数字化信息革命正在影响人类的生活，图像获取、传输和处理在数字化信息革命中起着及其重要的作用。CCD图像传感器作为获取图像的一种方式，具有高分辨率、高灵敏度、宽动态和光谱响应范围、体积小、重量轻等优点，图像成像质量高，具有极大的市场应用潜力。国外高性能CCD图像采集和传输系统研究较为成熟，国内自主研究相对薄弱。因此研究高性能的CCD图像采集与传输系统，掌握自主产权，具有重大的意义。本文首先研究了面阵CCD图像传感器的工作原理和帧读出模式下CCD驱动时序的特征，分析了图像采集和处理系统设计中的关键问题。然后设计了以SONY面阵CCD传感器ICX282为基础的高速图像采集和传输系统。系统采用模块化设计，分为图像采集模块和图像传输模块。采用CCD信号处理器设计CCD图线采集模块，通过Visual DSP++编程配置CCD信号处理器使之产生符合要求的CCD驱动信号，实现了CCD图像传感器的可靠工作。采用Cypress的EZ-USB系列芯片Cy68013A设计图像传输模块。在Keil C软件平台下开发了EZ-USB设备的固件程序。根据EZ-USB的通用驱动程序设计了系统的驱动程序。在Visual C++6.0平台下开发了上位机程序。本系统采用CCD信号处理器，电路简单可靠，并可以支持多种面阵CCD图像传感器，具有很大的灵活性。USB2.0理论传输数据速率高达480Mbit/s,可以有效的实现CCD图像的高速传输。