图像采集和处理系统根据不同的应用要求可分为实时性系统和非实时性系统。由于图像数据量巨大,因而对于实时性的图像采集和处理系统的处理速度要求很高。基于FPGA的高速、并行性特点,本文提出以FPGA作为核心的图像采集和预处理系统,该系统可以快速的实现图像的采集和预处理。经过FPGA预处理后,可以大大减少图像数据量,以减轻上位机的处理负担,为实时性图像采集和处理提供了可能。根据系统的整体方案对系统硬件部分进行设计,主要包括:FPGA配置、CMOS图像传感器接口、SDRAM接口、VGA显示接口以及系统的电源和晶振等电路设计。完成硬件平台搭建之后,采用Top-Down的设计思想,将FPGA的驱动程序划分为若干主模块,主要包括:系统时钟复位、图像传感器控制器、图像采集、SDRAM控制器、VGA显示控制器、DM9000A控制器等,分别对各个模块进行详细驱动程序开发。在完成基本显示功能后,对图像进行去噪、边缘检测处理。边缘检测被广泛应用于物体识别、图像分割等领域。其检测算法很多,本次设计中使用梯度法结合Sobel算子提取图像边缘信息。最终测试结果表明,系统能够稳定正常的工作。可以进行下一步上位机程序开发。