当今社会,随着计算机科学技术的高速发展,图像处理技术也变得越来越重要,它的用途变得越来越广,在诸如模式识别、计算机视觉、医学图像处理等领域中都需要用到图像处理知识。但是随着科技的进步,图像的分辨率在逐渐变大,人们对图像实时性处理的要求也变得越来越高,这就导致常用的基于软件的图像处理的方法已经无法满足人们对实时性的要求。FPGA有着可编程、可重配置、并行处理等特性,正慢慢的被用到实时图像处理系统中。本文使用一块以飓风三代系列中的EP3C16F484为主芯片的FPGA开发板和MT9M034传感器组成图像采集系统,可以对彩色图像进行实时的采集,存储,处理以及显示。另外,本文还提出了一种抑制非均匀光照的图像分割方法,本方法将Prewitt算子与Bernsen局部二值化结合起来使用以达到图像分割的目的,本文将此方法写成处理模块加入上面的图像采集系统中,实现了用FPGA对图像进行实时的分割。通过实验结果可以看出,本方法可以实时有效的对图像进行分割,并且对非均匀光照有着很好的抑制作用。除此之外,本文还将一些常用的图像预处理算法在FPGA平台上进行实现,并用这些算法在FPGA平台上的处理时间与MATLAB和VC平台进行对比,通过对比分析结果可以看出硬件平台在对高分辨率图像进行实时的预处理时,有着很明显的优势。