目前，图像处理系统在工业生产、军事、医学等多个领域得到了广泛的应用。主流的图像处理系统由CCD摄像头、采集卡和计算机组成，然而这类系统往往暴露出结构复杂、成本高、体积大等缺点。近年来，随着传感技术、半导体技术以及嵌入式系统的不断发展，一种新的图像处理系统——嵌入式图像处理系统开始步入图像系统发展史的里程。嵌入式图像处理系统以其处理能力强、可靠性高、体积小、功耗低、成本低、保密性好等众多优点有效地克服传统图像处理系统的缺点，具有广阔的发展前景。 本论文基于把嵌入式系统与图像采集处理相结合的理念，研究与开发了一款由图像捕获系统、前端信号采集系统和数字图像处理系统三部分组成的嵌入式图像处理系统。本论文主要分为硬件设计和软件设计两大部分。在硬件设计中，通过对各子系统的功能分析后，选定了各子系统的处理核心器件，给出了系统的总体原理框图，并在此基础上设计了电源、CCD驱动、图像采集、图像处理等多个功能模块的硬件电子电路，进行了各模块接口设计。理论分析和实验结果标明，硬件电子电路工作正常，产生的工作信号符合工程度要求，CCD输出的模拟信号准确无误。 在软件设计中，经过对各模块内的功能要求以及各模块间的依附关系的谨慎分析后，以复杂可编程逻辑器件为控制核心，分析和设计了各模块的时序，给出了状态机设计图。借助MAX+Plus Ⅱ工具，对状态机的设计进行了时序仿真，实验观测表明，实际输出时序与理论设计的时序完全一致。并在以32位嵌入式微处理器ARM为图像处理核心的基础上，设计了ARM的启动代码，给出了数据采集的流程图。 在图像处理设计中，针对特定的图像处理对象——羽毛球毛片，采用了一系列针对对象特点的处理，提出了基于投影的区域分割和基于优先搜索方向的特征曲线跟踪等算法，达到了提取特征目标的目的。并对特征目标进行了数学建模，计算出最终结果。从该算法应用于生产流水线上的实验结果表明，算法能高效、准确地检测目标，从而证明了算法的有效性、可靠性。