现代信息技术的迅猛发展，使得图像处理方面的研究与应用，尤其是实时图像处理引起了更广泛的关注。近年来，随着嵌入式和DSP技术的不断发展，数字信号处理领域的理论研究成果被逐渐应用到实际系统中，从而推动了新理论的产生和应用，对图像处理等领域的技术发展起到了十分重要的作用。然而，在实时图像处理、雷达信号处理、软件无线电、电子对抗、3G数值仿真计算等领域中，要求嵌入式系统具有数据处理能力更强、数据吞吐量高以及多任务实时处理功能。因此，单DSP无法满足实时性和高速运算的要求，往往需要多个DSP进行协同处理。因此，本论文设计的ARM、FPGA、多DSP系统有着非常重要的理论价值和应用价值。本文主要研究内容如下：第一部分，首先介绍实时图像处理领域的最新发展，对比目前国内外现有成果，得出了以ARM和DSP分别作为实时图像处理系统核心的优势和劣势。结合本课题实时性、高速运算、数据吞吐量大、可重构性等特点，设计一个基于ARM、FPGA、多DSP的通用实时图像处理系统，并通过增加或裁剪可以广泛应用于高速图像处理和实时图像识别领域。第二部分，首先介绍系统的整体架构，简要的说明本文用到的相关技术。NiosCPU结构、Avalon总线规范，基于Nios Ⅱ的多处理器的设计方法。第三部分，首先介绍了系统的硬件设计与实现，主要包括FPGA处理器端视频输入输出模块、DSP存储器模块、DSP与FPGA接口模块、系统电源模块、系统电压检测模块。然后介绍了嵌入式Linux的一些特点，叙述了Linux下驱动的编写，最后介绍系统的DMA通信和GPIO通信驱动的实现。第四部分，结合本系统的特点简单介绍了此平台在超声图像处理和视频监控领域的应用。最后，总结了本课题研究取得的成果及其不足之处，并提出了新的应用前景。