针对目标识别等系统中由于载机转动而使目标图像发生旋转,给测量及人眼观察带来的影响,因此需要对目标图像进行实时的反旋转处理。本文对目前出现的消像旋技术进行分析和比较,选择从电子学消旋方法出发,研究图像消像旋的方法,并给出了基于FPGA的实时消像旋系统的完整结构和相应的算法设计。本文在对电子图像消旋原理的深入分析的基础上,设计并利用Visual C++6.0软件仿真实现了一种优化的快速旋转算法,再利用后插值处理保证了图像的质量;构建了以ACEX EP1K100为核心的数字图像实时消像旋系统,利用VHDL硬件描述语言实现了整个消像旋算法的FPGA设计。该系统利用高速相机和Camera Link接口传输图像,提高了系统的运行速度。最后,利用QuartusⅡ和Matlab软件对整个算法设计进行混合仿真实验。实验结果表明,该系统能够成功地对采集到的灰度图像进行消像旋处理,旋转后的图像清晰稳定,像素误差小于一个像素,而且对于视频信号只有一帧的延时不到20ms,达到系统参数要求。