很多高温生产作业如金属冶炼、阴极制备过程中,温度的测量是至关重要的。通常高温环境的测温条件都很恶劣,现有的高温测量技术很难实时、方便地测量出温度。近年来,随着光电技术、数字图像处理技术和计算机技术的发展,利用高温物体的发光特性,基于彩色CCD图像传感器的测温技术因其具有独特的优点而成为高温测量领域的研究热点之一。本文就是利用基于FPGA的Nios II嵌入式软核处理器设计一个用于温度检测的CCD图像处理系统。系统用CCD摄像机作为传感器,摄取高温发光体的视频图像经A/D转换后送到FPGA上的Nios II系统处理并用LCD显示,利用图像的颜色信息计算出用户选定的点的温度值并显示在LCD屏上。本文首先介绍了CCD图像测温的发展现状,简单概括了高温测量的各种方法,并由辐射测温原理推导出基于CCD的比色测温公式。接着对SOPC技术的发展及优势做了简单的分析,对Nios II软核处理器做了较为详细的介绍,包括处理器结构、Avalon总线结构及Nios II外围设备等。在对Nios II的开发工具和测温系统的总体结构做了简单介绍之后,文中着重介绍了系统的硬件设计和软件设计。硬件部分,介绍了CCD的视频解码芯片ADV7180并给出了电路原理图和PCB布板图,对图像采集用户逻辑接口的设计和实现及LCD屏接口的实现进行了详细的描述。软件部分,给出了程序设计的流程图,并对图像采集和处理、LCD显示、测温点选择及温度值计算等部分的程序设计进行了介绍。最后,本文还给出了系统硬件和软件调试过程和结果,并指出设计的不足和需要改进之处。目前的CCD图像测温系统基本上都是用计算机+图像采集卡实现的,较为笨重,移动不便。本文基于Nios II实现的测温系统与以往的不同,它可以作为一个便携式的可移动的图像测温系统,而且,利用Nios II的软核可配置特性,系统的升级变更也非常方便。