在现代自动化生产过程中，机器视觉被广泛地应用于产品装卸、分拣和质量检测等领域。在一些人工视觉难以满足要求的情况下或不适合人工作业的恶劣工作环境中，常用机器视觉来代替人工视觉；同样在工业生产线的大批量生产过程中，用机器视觉进行检测的方法可以大大提高生产过程的自动化程度和生产效率。　　随着工业自动化领域的发展，工业生产中的需求也越来越苛刻，基于PC的传统机器视觉技术越来越难以满足目前工业生产过程对实时性、便携性和低功耗等方面的要求。随之出现的基于嵌入式和FPGA的硬件加速机器视觉系统因其集成度高、处理速度快、便携性好等优点，将取代传统的机器视觉，在工业生产中发挥更大的作用。　　本设计的应用环境为某铅笔芯厂的铅芯生产过程，用于识别铅芯烧结过程中盛放铅芯的方罐和圆罐。由于在铅芯的烧结炉中，罐子的托盘会受热膨胀，导致罐子的位置不固定，无法通过预先设定罐子位置的方法抓取目标，所以增加目标识别系统来确定罐子的位置是必要的。　　由于系统的工作空间比较狭小、环境恶劣，无法安装PC机；同时系统要求对于目标的位置等信息进行实时传输，因此应用FPGA的并行处理能力研制目标识别系统可以满足应用需求。　　首先，由于现场可用的工作空间狭小，导致现有FPGA印制电路板的尺寸不符合工作空间的要求，所以本文以FPGA为核心设计了硬件平台，通过模拟I2C总线驱动数字摄像头完成对数据的采集，通过对SDRAM存储器的控制完成数据的存储，由VGA实时显示图像，以便于观察、调试系统的运行情况，通过简化UDP/IP协议实现以太网通信。　　其次，本文对图像处理算法进行了相关研究，包括滤波算法、边缘检测算法、形态学处理算法。通过合理简化双边滤波算法、重新整合计算过程，结合硬件设计思想完成对双边滤波的硬件实现。在Sobel算法中增加方向梯度算子和自适应阈值，使检测结果更准确、更符合人眼视觉。应用形态学处理减少边缘检测结果中存在的不连续现象对后续处理的影响。　　最后，根据本文实际应用对象，对目标进行识别、定位和定向。通过简单有效的方法快速提取边界点坐标，根据目标的几何特性进行粗识别，最后通过缩小Hough变换的参数范围，对Hough变换进行硬件实现，完成对目标进行精确的定位定向。