随着半导体工艺技术的迅猛发展,可编程逻辑器件的集成度越来越高,FPGA中的逻辑资源也日益丰富,已达到百万门量级,这使得使用FPGA实现片上系统成为可能。基于FPGA的片上系统设计方案具有开发周期短、设计成本低、软硬件在系统可编程、系统设计灵活、可裁减、可扩充、可升级等优点,正在成为电子系统设计的研究热点。另一方面随着嵌入式Linux系统以及数字图像处理技术的深入发展,使得数字图像处理技术在具有嵌入式Linux操作系统的开发平台上得到了发展和实现。在FPGA上开发SOC系统,并实现基于嵌入式Linux的图像处理系统具有实际的应用价值。本文利用Xilinx公司的FPGA实现了基于PowerPC405硬核处理器的SOC设计,并在此基础上开发了基于嵌入式Linux的人脸检测系统。本文的主要工作包括:(1)介绍了在FPGA上的SOC的设计方法,并在此基础上构建了基于FPGA的以PowerPC处理器为核心和以IP核为外围设备的SOC系统。(2)分析了Linux的移植过程,并在SOC系统上实现了嵌入式Linux系统的移植。移植中的主要工作包括编译环境的建立、板上支持包的开发、系统内核的裁减、根文件系统建立及bootloader的实现。(3)在整个SOC系统的软硬件实现的基础上,在SOC系统上实现了人脸检测功能。针对嵌入式系统,实现了软件的优化,提高了人脸检测的速度。