随着老龄人口的不断增加,低视力问题也越来越明显,故能提高视觉能力的电子助视器在生活中发挥着重要作用。随着FPGA技术的发展,FPGA逐渐进入数字图像处理的应用领域。因此,展开基于FPGA的电子助视器系统研究和设计具有一定的创新意义和实用价值。本文首先对助视器系统视频预处理中的图像缩放算法和变色算法进行了研究,随后利用FPGA强大的并行处理能力,设计了基于Xilinx Spartan-6平台的高清助视器系统。论文主要工作和成果归纳如下:(1)调研助视器系统、图像缩放算法和图像变色算法的国内外研究现状,对选用FPGA作为系统设计平台做了可行性论证;(2)介绍助视器系统的两大核心算法:图像缩放算法和图像变色算法。图像缩放算法方面,首先通过对比最邻近插值算法、双三次插值算法以及分级线性插值算法等经典的图像缩放算法的优缺点,提出了一种基于行列处理的分级线性插值算法。随后从处理速度和占用内存两方面,验证所提缩放算法的有效性。图像变色算法方面,采用了运算量较小的变色算法,并分析了所采用的变色算法待优化之处以及改进方向。(3)设计了系统整体的方案与流程,采用Verilog语言实现了时钟管理、摄像头采集、片内RAM读写、LCD显示、图像缩放和变色算法处理等功能模块。(4)选用Xilinx Spartan-6平台,完成高清助视器系统的原理图设计和PCB设计,采用Siwave仿真工具进行电源完整性分析,优化PCB的布局布线,提高系统的电源完整性和抗干扰能力。最后通过调试,完成系统硬件设计。