自然界因极大的动态范围而呈现出一个丰富多彩的大世界,然而人们持有的取像设备却因动态范围的限制,不能完全抓取自然界的原貌,因曝光时间过短,图像部分区域出现欠曝光情况,细节缺失；因曝光时间过长,图像部分区域过于明亮,出现过曝光情况。有限动态范围的取像设备并不能完全获取全动态范围下的自然场景,必然伴随着细节多样化多曝光图像的出现,随曝光时间的不同,系列多曝光图像集随之产生。然而细节多样化的多曝光图像却有着各自独有的细节特征,如果能够将这些细节信息全部融合到一幅图像,就可以获取一幅多细节的高质量图像,如何应用合理的融合方法重构融合图像是全文研究的重点。在阅读大量中外文参考文献的基础上,本文针对多曝光图像融合方法进行研究,较为详细地介绍了多曝光图像权重融合的两种算法原理,完成了多曝光图像金字塔式权重融合和分块融合方法的重构任务,通过对比,选择了适宜硬件开发的通用算法模型,对多曝光分块融合方法进行行为仿真,提出了将多曝光图像分块融合算法硬件化的设计思想。在开发设计的过程中,注重数据单元的准确性,以仿真数据为基础,建立了一套开发设计对比系统,针对硬件设计中的每一个模块进行临时结果的对比,保证中间数据的正确性。本文重点针对数据存储系统和算法处理系统进行研究。以SDRAM为基本单元的存储系统为不匹配的两级系统时钟提供了解决方案,优化了存储系统的控制器单元,节省了FPGA芯片资源,数据缓冲单元为算法处理系统保证了稳定可靠的数据源,其意义重大。针对多曝光图像分块融合算法进行功能仿真,实现了算法处理模块的基本功能,提出了基于流水线操作的硬件化处理方案,运用自顶向下的设计思想,进行模块划分,采用verilog硬件描述语言,编写出可综合的RTL级代码,并借助于FPGA开发平台,实现了像素点统计、熵值计算及权重求和相关单元的RTL级仿真验证操作,为多曝光图像分块融合算法在FPGA上的最终实现做好了准备。