高速接口的数字相机由于采用了成熟的计算机高速数据传输技术,充分利用已有计算机资源,采用串行高速数据传输方式,将传统的图像采集卡省去,从而简化连接电缆；在获得高传输速率的同时,产品成本也大大降低,故成为众多机器视觉系统的首选。论文分析了工业相机的基本框架,对几种主控芯片的主流嵌入式方案行对比,简单介绍了工业相机实现的基本技术,并对图像传感器,外部存储设备和外部接口芯片进行了选择。最终本文选择ONSEM Ⅰ公司的VITA-1300一款130万CMOS作为本系统的前段图像传感器,Spartan-6的一款FPGA作为系统的主控核心,输出接口选择USB3.0输出。在分析方案的基础上论文还完整实现了这个方案的软硬件系统设计,并进行测试和验证。论文基于FPGA的高速串行工业相机系统的设计主要工作包括：1)硬件上采用Xilinx公司Spartan-6系列的高性能FPGA作为系统图像采集处理核心,完成FPGA相关电路设计、DDR2电路设计、CMOS及外围电路设计以及电源设计等,完成FPGA核心板和CMOS板的PCB设计工作。2)利用Verilog语言和ISE系统工具完成FPGA程序编写和调试,主要功能包括数据接收、协议解析,数据缓存,CFA插值,数据空间转换,图形矫正等算法,良好地展示了FPGA优秀的现场可编辑能力和流水线处理特性。3)系统地软硬件测试,本系统可以高速采集1280*1024分辨率的图像,帧频可到150帧每秒。