图像是人类视觉的基础,给人具体而直观的认识。图像传感器作为获取图像的器件具有完成图像信息光电转换的功能。CCD图像传感器的诞生和发展使人类进入了广泛应用图像传感器的新时代。虽然面阵CCD图像传感器驱动时序比较复杂,但是它对图像具有良好的还原能力,因而在专业级领域成为主流。传统的CCD图像传感器系统通过一些芯片获得的都是模拟信号,然后在此基础上对信号进行模数转换、压缩、存储和传输等一系列操作处理,系统庞大且在数字化应用领域具有一定的局限性。作者经过深入研究,通过设置芯片内部的寄存器,直接获得数字图像信号,简化了系统的结构,增强了系统的灵活性和方便性。本文以图像传感器ICX409AK为例,研究了CCD图像传感器的结构、工作原理,在分析了ICX409AK的特性及其输出信号特点的基础上,提出了一种由面阵CCD图像传感器、驱动信号发生器、图像信号预处理器、数字信号处理器和存储器组成的系统设计方案。基于DSP的面阵CCD硬件设计与图像处理系统主要由两大部分组成:以面阵CCD传感器为核心的面阵CCD模块部分和以DSP为核心的图像处理及存储模块部分。硬件方面,论文提出了系统的总体方案,阐述了系统的结构和工作原理,分别介绍了系统中主要芯片的特性和作用,研究了系统硬件电路模块的设计及其功能,并介绍了PCB版图设计的基本步骤和布局布线。软件方面,论文介绍了DSP的系统集成环境CCS、DSP程序的设计流程,针对面阵CCD图像传感器获得的彩色图像,回顾了几种典型的插值算法,并分析了各种算法的优势与不足之处。由于大部分优质算法过于复杂,硬件实现不具备可行性,借鉴了几种常用的硬件插值方法,针对图像的特点,充分考虑了色彩的相关性,采用通用DSP作为硬件平台,提出了硬件可实现的综合插值方法,实现了基于YCrCb空间的算法以及图像在不同颜色空间的转换,很好地解决了彩色图形的色彩还原问题。