大视场图像处理系统广泛应用于科研生活的领域,随着技术的发展,图像传输速度大幅提升。同时,随着应用需求的不断增加,人们对成像系统成像质量的要求也越来越高。而在使用大视场镜头获取图像时,伴随着视场的增大,图像的畸变也越来越严重,因此,本文结合实际的项目需求,设计了一款基于FPGA的大视场科研相机。相机设计包括两个方面:图像的采集和传输,图像数据的预处理。本文采用CMOSIS公司的图像传感器CMV4000作为探测器件,以XILINX公司的VIRTEX5 FPGA为处理平台,使用CameraLink接口作为相机的输出信道,实现了图像的高速采集传输的功能。本文设计的相机在分辨率为512×512的情况下,帧频达到200fps,满足了大多数情况下的应用需求。本文相机采用多通道输出的CMOS传感器作为系统的感光元件,由于CMOS图像传感器自身结构的关系,不可避免的带来了传感器光响应的非均匀性问题,使得采集到的图像出现空间条纹噪声,降低了图像的质量。本文通过研究非均匀校正算法,结合CMV4000传感器的自身特性,采用定标的方式对该传感器的非均匀性进行实时校正,经过试验验证,CMV4000图像传感器的空间条纹噪声得到了有效的消除,提高了成像的质量。同时,本文相机为了获取大视场的图像信息,采用了90度的广角镜头,图像发生了严重的畸变。本文针对广角镜头的畸变,研究了镜头畸变的校正算法。针对本文所用的镜头,采用了一种易于在FPGA上实时实现的校正算法,经过试验验证,明显的降低了图像的畸变率。