在武器系统的通常使用条件下,存放导弹的箱体模块在使用吊车转运时,吊具与箱体的对中是通过肉眼简单粗瞄,其精确度及可信度比较低,且需要人工经验,效率低,出现较大偏差时容易发生摆动而产生危险。为此,有必要研制出一种新型光电对中器实现吊具与箱体模块的准确定位、转运。本论文的研究对象是基于FPGA技术及线阵CCD图像传感器的光电对中器,利用线阵CCD和合作目标协同工作进行二维位置测量。论文通过对光电对中器对中原理的简要论述,提出了光学系统及电系统的设计方案,重点分析了硬件电路的数字信号处理部分。设计并实现了以FPGA为核心的嵌入式系统硬件平台,系统采用并行流水线技术,使数据采集、图像预处理、像点精确定位等处理同时进行,无需使用帧缓存,系统工作速度为180帧/秒。利用一片FPGA芯片实现了光电对中器硬件系统几乎所有的数字信号处理功能模块,主要有CCD驱动设计、变积分扫描设计、并行数字滤波设计、重心算法设计、UART串口通信设计等。最后,对新型光电对中器的测量精度进行了实验验证和误差分析。实验结果表明:利用重心算法使系统的X轴测量精度达到0.703mm,Y轴测量精度达到1.265mm,完全符合要求设计的光电对中器的技术指标。基于FPGA的高速信号采集系统设计不但提高了新型光电对中器的可靠性,而且提高了系统的测量精度。