腔镜外科是未来医学发展的一大主流方向之一,腹腔镜系统是腔镜外科的关键设备之一。相比较传统的二维腹腔镜系统,三维腹腔镜可提供三维立体图像,使得医生能更加精准地实施操作并大大提高手术成功率。三维腹腔镜系统由光学系统与视频系统组成。本文重点介绍视频系统中基于FPGA的高速视频缓存模块与显示模块的实现。首先介绍课题研究意义与国内外三维腹腔镜系统的研究现状,并简要介绍通用的视频标准,再对课题的需求进行分析并提出解决方案。其次介绍三维腹腔镜成像系统的结构框架,详细阐述视频缓存、显示功能与控制模块的组建。视频缓存模块实现2路高速视频流的缓存处理；视频显示模块完成2路视频数据的三维显示；控制模块实现对系统工作模式的配置。再次针对基于FPGA的模块设计进行时序分析,详细介绍高速信号的时序约束原理和分析方法,并辅以仿真工具进行验证。最后给出实验结果证明本文提出的三维成像系统能够进行实时地成像,显示分辨率为3D模式下的720p60HZ。由FPGA的灵活性与实时性,本系统可以被扩展为1080p60HZ甚至4K的3D视频系统。