随着实时图像处理技术在国防航空等领域中的应用愈发广泛,星上图像处理的数据量不断增加,对星上图像处理系统的实时性要求也越来越高。本文设计一套性能优越的星上实时图像处理硬件系统,并使用该系统对MCPM算法进行硬件加速实现。本文主要介绍基于“FPGA+DSP”的星上综合处理系统的设计与实现过程,系统中FPGA用于图像数据采集和图像处理底层算法加速,DSP用于高层复杂图像处理算法实现。本文首先介绍星上综合处理系统的总体设计,根据系统的需求分析制定总体设计方案并对系统中使用的主要器件进行选型。接着介绍系统各模块的硬件电路设计,详细描述各个模块的实现方式和设计依据,保证系统能够安全、稳定、可靠的工作。同时介绍系统中的各种接口,并完成各接口的FPGA实现,其中对EMIF接口的FPGA实现过程进行了详细的介绍。本文介绍了用于红外弱小目标检测的MPCM算法,该算法结构简单处理速度快,但仅使用CPU实现时仍难以达到实时性要求,所以本文介绍了MPCM算法的FPGA硬件加速实现方法以满足系统实时性的要求。文末指出了该系统存在的不足和进一步研究的方向。本文设计的星上综合处理系统已完成甲方提出的所有研制任务和各项指标要求。星上综合处理系统的所有通路已全部测通,完成了将接收到的仿真图像处理后送显示终端显示的工作任务。并实现了MPCM算法的FPGA硬件加速,该系统检测一幅分辨率为512×512的红外图像仅需1.72ms,满足系统实时性的要求。