随着车载电子技术的飞速发展,驾驶安全性问题成为人们日益关注的一个话题。汽车行进过程中驾驶员视线的偏移是交通事故频发的主要原因之一。HUD平视显示技术是一项近年来逐渐应用于车载领域的安全驾驶辅助技术,主要通过减少驾驶员低头查看信息的次数,使视线集中在正前方来提高驾驶安全性。车载HUD平视显示系统通过图像翘曲形变以及插值运算将原始平面图像信息显示在汽车的前挡风玻璃曲面上。为实现图像翘曲形变,建立了一种用于车载平视显示的数学分析模型,确定原始图像与目的图像之间的几何映射关系,并依此计算获得原始像素访问坐标。此外,采用双线性插值算法计算目的像素值,并通过加法器、乘法器复用,以及控制原始像素传入插值运算模块的顺序等方法节省系统资源。插值运算过程中,原始像素数据的非线性读取会造成存储器访问效率下降。为解决这个问题,设计了一种高速缓冲存储器（Cache）,以最大程度上保证原始像素数据访问的连续性,减少存储器访问次数,提高图像处理效率。为优化Cache性能,提出存储空间分离管理技术和地址分级比较技术,提高图像像素在Cache中的存储密度,并节省逻辑资源。此外,提出一种Cache容量动态调整的方法,在保证命中率的前提下减少Cache存储资源的使用,并降低功耗。实验结果显示,加入Cache可以保证存储器访问效率,使HUD平视显示系统的图像处理时间减少91.67%。Cache模块中存储空间分离管理技术使存储资源节省25%,地址分级比较技术使逻辑资源节省近10%,Cache容量可以减少75%,且动态功耗减少67.58%,静态功耗减少14.06%。