图像是一种很重要的信息载体，是人类交换和传递信息不可缺少的来源，因此图像处理无论是在工业生产还是日常生活中不可或缺。计算机科学和图像技术的高速发展，使得数字图像采集在电子通信与信息处理领域得到了广泛的应用，而对采集到的图像进行增强处理是得到正确清晰的采图像不可缺少的。图像增强是图像处理的预处理阶段，它是图像处理的一个重要环节，在整个的图像处理中决定着图像处理的成败。本文基于LabVIEW、FPGA以及Matlab工具箱开发了一款数字图像处理系统，系统包括了图像的实时采集、储存、增强处理和显示的功能。系统基于灰度均衡化图像增强技术，使用FPGA作为下位机完成图像的采集转换，然后在LabVIEW平台上接收来自下位机的图形信息，并调用Matlab实现图像的增强处理。论文首先对图像增强系统的组成、整体方案和可行性进行了论证。然后给出了图像采集卡的硬件设计。在此部分结合整体设计方案，设计硬件电路和芯片选择。根据所选芯片的本身特点，分模块地对图像采集部分的硬件设计原理进行了详细的阐述。接下来是图像采集模块的软件设计部分。通过嵌入式软核对FPGA进行编程，实现了系统的采集模块、图像与处理模块、USB通信模块以及储存模块。最后是用FPGA实现了带修改参数的硬件嵌入式图像处理算法一图像增强。在实现FPGA硬件设计之后通过对目前主要的图像增强算法频率域法和空间域法进行分析论证，选择合适的增强算法。根据选择的增强算法设计Matlab图像增强算法程序，然后在Matlab里面进行仿真实验，从而达到图像二次增强的目的。最后运用LabVIEW图像化编程工具实现FPGA与PC机的串口通信，以及LabVIEW与Matlab的混合编程实现系统的整体功能。本文的主要研究工作包括：1、在FPGA开发板上采用SOPC Build编程方法设计Nios Ⅱ嵌入式系统，实现原始像的采集、储存和图像的预处理；2、通过学习数字图像增强算法中的灰度均衡化算法，对图像增强算法的均衡化算法进行改进，对图像进行中值滤波处理，然后在Matlab对算法进行仿真验证；3、在LabVIEW平台上编写串口通信程序实现FPGA与PC机的通信读取串口图像数据信息，使用LabVIEW与Matlab混合编程的方法实现数字图像增强处理并显示。