随着图像处理技术的逐步发展以及高性能图像传感器的面世,图像采集被广泛的应用在包括人脸识别、安防监控和图像测量等领域中。针对图像采集到的目标对象,往往需要进行一定的图像处理,而边缘检测是图像处理中很关键的一步。在面对海量的图像数据时,边缘检测算法的实时性需要得到一定的保证。在已有的解决方案中,基于FPGA的边缘检测的实现,可以满足生产中对设备小型化、低成本的需求,因而有着很好的应用前景。本文针对这一解决方案,在深入分析已有的边缘检测算法的基础上,提出了一种改进的边缘检测方案。主要的工作可以分为以下几个方面:1、在查阅大量文献的基础上,介绍了图像传感器的原理及意义,详细阐述了边缘检测的现状及发展趋势,并对有关的FPGA技术进行一定的介绍,确定对应的解决方案;2、针对CCD和CMOS两类图像传感器,设计出各自的外围驱动电路,选择CMOS图像传感器OV7725,设计了基于FPGA的视频图像采集系统。采用Verilog HDL对图像采集模块、SDRAM缓存模块、数据处理模块和图像显示模块进行编程,使用验证语言System Verilog对这些模块进行功能验证;3、针对采集到的图像,结合边缘检测的需求进行实时地处理,主要从滤波及图像边界条件的角度进行分析。包括两类噪声的去噪算法、形态学滤波的处理和阈值的实现,对比分析各自的效果及使用场合。通过分析滤波和阈值的不足之处,在已有算法的基础上,对中值滤波算法和阈值的实现进行了一定的改进;4、提出一种改进的边缘检测方案。在对比分析几种传统的边缘检测算子之后,选择其中的Kirsch算子作为基准,对图像的边缘检测系统进行改进,并对以人物为主体的灰度图像和彩色的花朵进行边缘检测的实验。通过对最终实验结果的分析,表明所提出的改进边缘检测方案,可以进一步提高待检测图像的边缘检测的效果。