在我们日常生活中图像处理的领域越来越广泛。近些年随着机器视觉和深度学习的发展,用硬件处理器处理图像的技术越来越成熟。人们对数字图像的高品质要求,使图像处理的计算量急剧增大,而FPGA的并行性等特点适宜于快速处理图像。论文设计系统采用Xilinx公司的Spartan6 LX16系列的FPGA作为图像采集和处理的核心芯片,介绍了芯片的逻辑系统设计,包括摄像头配置模块、数据采集模块、DDR3SDRAM缓存模块、VGA控制器模块以及各种图像算法模块等。重点设计了缓存模块的双路视频读写仲裁机制和DDR3一帧缓存机制,这有效的避免了输入和输出图像的上下帧的相互交错和扭曲问题。在此基础上深入研究了图像滤波算法的均值滤波和中值滤波算法,并且对常用的五种边缘图像处理算法进行验证和仿真。由于传统中值滤波算法处理速度慢,论文提出改进的中值滤波算法,这大大减少了处理过程中的排序次数缩减了大量时间。通过对比五种边缘检测算法的特点,最后选定采用Sobel算子作为图像处理的边缘检测算法。各个模块可以通过Model Sim软件仿真来验证结果。在系统设计完成后,搭建实验平台,对系统进行实验测试和数据分析。实验效果显示论文设计的改进中值滤波比传统中值滤波对椒盐噪音、高斯噪音有较好的抑制作用,同时能够满足快速实时滤波的要求。实验效果也显示Sobel算法比其它四种算子的效果更好。通过把摄像头安装车辆挡风玻璃获取的图像来看,本系统能够满足实时处理视频图像的要求,可以很好的应用于实际当中。