随着现代信息技术的不断发展,在图像采集领域,要求图像的分辨率和帧率越来越高,传统的图像采集、传输方案已经满足不了现代图像采集传输系统的需求。具有应用领域更加广泛、使用操作更加方便等优点的高速图像传输系统已经成为现代图像信号传输领域的主流发展方向。USB3.0技术的出现和发展给图像的高速采集传输系统提供了新的解决方案和实现思路。作者在本文中所采用的系统硬件部分主要有以下几个部分组成:采用OV5640图像传感器作为图像采集终端,在1080p的高清画面分辨率的条件下,输出帧率可达30帧/秒,已经满足高清晰度、高帧率的基本要求;采用Altera公司Cyclone III系列的FPGA EP3C40F484C6做为主控芯片,将采集的数据经过预处理,缓存至高速存储器DDR2 SDRAM中;配合使用Cypress公司的CYUSB3014控制器实现USB3.0协议,硬件系统可满足图像数据的实时高速传输的要求;最后将图像数据上传给主机的应用程序进行进一步的处理和显示。本系统的软件部分主要由CYUSB3014固件程序和主机应用程序组成,固件程序采用Slave FIFO通信模式,将硬件底层数据通过GPIF II接口传送给CYUSB3014控制器,而上层应用程序接收图像数据,最终完成从图像传感器到主机的整个图像数据传输过程。通过上层应用软件测试分析,最高稳定传输速度可达380MB/s,满足图像实时高速传输的要求,实现了图像数据的高速传输。本文在上述系统平台上对图像特征提取算法进行了研究,先通过MATLAB软件对特征提取算法的仿真和验证,然后在硬件平台上完成对有效特征区域的提取,搭建了一个完整的图像处理系统。