图像融合技术在当今高分辨率获取、宽视场视频处理领域具有重要应用。然而,目前大多数图像融合方法基于软件实现,难以满足视频实时处理的需求。本文结合SOPC系统软硬件协同设计的优势,提出面向SOPC实现的快速图像融合技术。该技术通过控制像素的存储地址实现融合,待融合图像首行首列像素的存储地址由软件根据仿射矩阵精确计算得到,其它像素的存储地址则在首映射地址基础上由硬件电路通过累加计算得到。本文结合计算机图形学中Bresenham算法的思想和动态存储器突发传输的优势,精确分析拼接缝隙产生原因,提出缝隙补偿图像融合算法。该算法将仿射矩阵运算简化为整数加减法,使得计算复杂度和存储资源占用情况明显降低,适用于硬件电路实现。同时使用多个可变步长计算存储地址,与固定步长融合算法相比,图像质量得到很大提升,峰值信噪比可提升5-7dB。整个图像融合系统在Xilinx公司XUPV5-LX110T的FPGA开发平台搭建,软件部分负责计算初始融合参数以及控制整个系统的工作流程,硬件部分实现摄像头数据同步、图像色度空间转换、多路请求仲裁、图像融合等功能。本文对系统的总体架构和工作流程作了介绍,对时钟域和总线带宽进行了分析,并对缓存单元和寄存器配置进行了详细规划。实验证明,基于SOPC设计的图像融合系统能够支持720×576@50fps的双路视频图像实时融合,且资源消耗较少。