实时图像处理系统对图像的处理速度要求比较高,软件实现图像处理无法满足要求,一般用硬件来实现,FPGA就是一种比较理想的器件。当前,基于FPGA的图像处理研究成为一个热门课题。本文采用FPGA构建了一个用于验证图像预处理算法的系统,此系统主要由PC机、通信模块、存储模块、图像预处理算法模块、FIFO模块和控制模块组成。在此验证系统的上,实现了统计排序滤波、中值滤波、形态学滤波、高斯滤波、拉普拉斯算子和Sobel算子等典型的图像预处理算法。在设计过程中,充分考虑了硬件实现图像算法的特点和要求,有效挖掘图像算法内在的并行性,以及采用流水线结构,对图像算法进行了优化和改进,减少硬件资源的消耗,提高图像算法的处理速度。整个系统设计、仿真及验证是在QuartusⅡ软件平台下,用Verilog HDL编程实现的,并在以Altera公司的EP2C8Q208C8芯片为核心设计的硬件平台上得到了验证。对图像预处理算法的处理效果和性能进行分析,并得出用FPGA实现的图像处理算法处理速度较快,可以满足实时性要求。本文的研究对FPGA在实时图像处理系统中的应用做了有益的尝试,对基于FPGA的实时图像处理系统的实现有着积极的意义。