随着工业自动化水平的提高,单位时间内玻璃的产量不断增大,为了满足用户对产品质量的要求,生产企业广泛采用基于机器视觉的玻璃缺陷实时检测系统来提高生产效率,保证产品质量。其中开发出基于ZYNQ SoC芯片的玻璃缺陷检测系统对于提高灵活性、解决数据高吞吐率问题和降低系统成本具有重要意义。本文针对采用ZYNQ SoC单芯片方案的玻璃缺陷检测系统涉及到的关键技术,首先介绍面阵CIS和线阵CIS的接口控制电路设计并进行仿真验证;其次,针对色彩空间转换和常用图像预处理算法,采用流水线方式进行硬件实现,通过Matlab和Modelsim联合仿真进行验证;然后,分别对面阵CIS和线阵CIS控制IP进行总线接口设计并分别集成到LEON3 SoC和Zynq-7000 SoC中完成功能验证;最后,根据本文提出的ZYNQ SoC芯片方案,设计了一种适用于大尺寸玻璃缺陷检测的原型系统,并完成了玻璃缺陷图像采集和处理的功能验证。论文工作成果主要体现在:（1）设计了适用于DVP接口面阵CIS的通用控制IP核,包括兼容8位寄存器地址宽度和16位寄存器地址宽度的SCCB控制器、DVP视频采集控制器和支持 Single、INCR、INCR4、INCR8、INCR16 突发传输的 DMA 控制器。（2）设计了用于多通道线阵CIS图像采集的控制IP核,包括用于IP核寄存器配置的AXI4-Lite接口和用于多通道图像数据传输的AXI4-Stream接口,降低了数据传输延迟和提高了数据吞吐率。（3）采用流水线设计方法,设计了 RGB色彩空间、YCbCr色彩空间图像数据相互转换的模块和包括图像滤波、图像增强、图像边缘提取和二值形态学滤波的图像预处理算法,提高了图像并行处理速度。此外,基于Zedboard平台设计了一个适用于大尺寸玻璃缺陷检测的系统原型,在软件层面上,采用ARM的NEON协处理器加速和OpenMP并行编程方法,提高了数据搬运和处理效率,可以同时进行六通道图像采集,检测精度达到0.09mm,初步验证了整个系统方案的可行性。