本文以监听和预处理相机内SD卡的图像数据流为目的,构建了基于FPGA监听与USB3.0传输的数据流高速下载硬件系统,对硬件系统中相机传输的数据流展开了深入研究。本文工作如下:为推动民用相机的工业化应用,针对民用相机原有USB2.0接口技术存在传输速率慢等问题,本文介绍了一种基于FPGA监听与USB3.0传输的图像预处理方法,在不破坏相机结构的前提下,利用FPGA强大的并行计算能力,可通过外挂监听的方式对图像数据进行实时采集与预处理操作,预处理结果可以通过USB3.0接口与上位机进行快速传输通信,从而在大幅节约了图像传输时间的同时,将部分预处理工作前置于硬件中完成,最终达到快速获取预处理归一化图像目的。与传统的USB2.0接口相比,本文设计的硬件系统具有更快的传输能力。本文详细介绍了系统的设计思路和结构,并在软件和硬件层面上分别进行了测试和实验数据验证。实验结果表明系统具有接口友好、性能稳定、集成度高、使用灵活和实用性强等特点。适合在诸如机器视觉、视觉导航、立体视觉、模式识别等领域应用。