图像处理系统目前已在工业检测、医疗探测、安防监控等多个领域中得到广泛应用,并且随着当今社会和科技的发展,图像处理系统的应用将会更加普遍,但同时对系统的要求也将更高,例如更低的功耗、更强大的功能、更快的运行速度等。为了适应图像处理系统的未来发展要求,本文研究设计了一种基于FPGA和千兆以太网(GigE)的图像处理系统。本文研究设计的图像处理系统是以高性能Stratix Ⅲ系列FPGA为核心处理器、以千兆以太网(GigE)为数据传输方式,系统包括图像采集部分、图像预处理、图像数据传输以及图像PC显示等四个部分。主要研究了图像处理系统下位机的软硬件设计。其中硬件设计主要包括系统电源模块、FPGA外围电路模块、图像采集接口模块、GigE传输模块、存储模块；软件设计包括基于Nios II处理器的SOPC子系统、用Verilog语言实现的图像采集和存储模块、用C语言实现的GigE应用接口程序和图像传输程序。本系统为高速电路,为了保证系统能正常高效稳定地运行,本文也研究了信号完整性的相关知识,并使用了Cadence PCB SI软件对高速器件DDR3SDRAM存储器的关键信号进行了信号完整性仿真分析,再将最优设计方案应用于本设计中。系统综合测试结果表明本系统可以高效实时地完成图像采集、传输等基本功能。