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JPEG-LS是在ISO/ITU的新标准中用于对静态连续色调图像进行无损或近无损压缩的一种算法。本文在JPEG-LS无损压缩算法理论研究的基础上,提出基于FPGA实现Cameralink图像采集处理系统的设计。由于Cameralink传输图像数据的可靠性高,传输速率快,因此采用Cameralink接口协议来传输图像数据,解决了图像数据输出和采集之间的速度匹配问题。本文实现了基于FPGA的CameraLink图像采集与处理系统设计,该系统主要由图像激励源单元和Cameralink图像采集处理单元组成。而FPGA实现JPEG-LS无损压缩算法是该系统图像处理重要组成部分。本文重点研究了基于FPGA实现JPEG-LS无损压缩算法的设计。主要采用VHDL语言的模块化设计实现上下文建模、预测编码和Golomb编码,并且在上下文建模设计中做了改进处理,以及在预测误差计算上对预测校正值C[Q]的更新进行了改进处理。从而减少了逻辑资源的占用,使得编码器时钟频率达到41MHz,由此提高了压缩效率,缩短了编码时间。最后,用16bit随机图像数据进行了综合仿真验证,实现了编码器对图像数据的无损压缩。结果表明解压出来的图像数据和原图像数据对比没有差别。另经大量测试,验证了编码的正确性和鲁棒性,并且高效率完成了图像无损压缩,使得各项指标均达到了既定要求。此外,本文对图像采集处理系统的主要单元进行了功能测试,其中图像激励源单元可以按照不同模式发送不同类型的图像数据,而Cameralink图像采集处理单元能同时对两路Cameralink图像数据进行采集并进行JPEG-LS无损压缩。结果表明,该系统达到了图像的实时采集与无损压缩的效果。