随着计算机技术和电子技术的飞速发展,视频图像处理技术广泛应用于工业生产、医疗诊断、资源、环境、气象、交通检测及文化教育等领域并且取得了巨大的经济和社会效益。视频图像处理系统一般来说有两种架构：在没有特殊限制的场合中,通用的视频图像处理系统主要以计算机和视频采集卡为主流配置,由于视频采集卡和计算机硬件性能的不断提升以及PCI总线的吞吐能力提高,此种架构的视频图像处理系统用途将更加广泛。专用的视频图像处理系统主要构建于大规模集成电路之上,主要代表仍然是DSP和FPGA平台。当前视频图像主要问题是当处理的数据量较大时,处理速度慢,执行效率低,很难实现实时性。采用DirectShow技术和OpenCV的功能模块可以很好的解决这个问题,当视频图像采集进入计算机后,基于DirectShow和OpenCV的处理单元可直接对内存中的视频数据进行处理,从而跨越了硬盘数据读取的瓶颈。综合以上背景,本文通过对DirectShow技术、OpenCV技术、视频图像处理的研究和学习,设计了一种采用计算机和视频采集卡为硬件平台,DirectShow技术为软件平台,OpenCV技术为图像处理单元来构建的实时视频图像处理系统。论文详细介绍了该系统的设计方案与开发过程,包括视频采集模块,边缘检测处理模块,显示模块等。通过调试和验证,本文设计的图像处理系统能够很好的实现标清级别的视频图像的处理。本课题对实现基于PC的实时图像处理系统以及在模式识别,监控系统等方面的应用有积极作用。