视觉是人类获取外界信息的重要途径,数字图像处理技术的出现使人们延伸视觉功能、更好地利用图像信息的愿望成为可能。现代图像处理技术正在向高速、实时、高清的方向发展,在带给人们更好的视觉体验的同时也对图像处理系统提出了更高的性能要求。图像处理系统不仅需要具有强大的运算处理能力,还需要提供带宽满足要求的图像数据传输通道。DSP和FPGA是两种常见的用于构建图像处理平台的器件,DSP具有强大的信号处理能力,并且多核DSP的出现进一步提升了性能;FPGA高并发的特点使其可以很好地利用图像处理算法固有的并行性以提高运算速度。基于FPGA+多核DSP的图像处理系统可以结合两者的优势,在利用FPGA完成图像采集和显示并对图像进行预处理的同时还可以利用多核DSP实现复杂的图像处理算法,从而实现高速高清图像的实时处理。目前,千兆以太网已经成为主流的网络技术,千兆以太网在提供高达1Gbps的数据传输速率的同时可以通过对现有网络基础设施进行简单升级来实现。因此,采用千兆以太网实现FPGA和DSP之间的数据传输是一个很好的选择。本文对图像处理硬件平台的多种实现方案进行比较并确定以FPGA+多核DSP为核心,基于图像处理扩展板和TMDXEVM6678L评估板构建多核DSP应用系统;本文对千兆以太网标准进行了详细研究,对多种千兆以太网实现方案进行了比较并利用MAC+PHY实现以太网接口,利用千兆以太网实现了评估板和扩展板之间的图像数据传输。文中的多核DSP应用系统可以实现图像采集、图像传输、图像处理和图像显示,是一个完整的图像处理系统。经测试,本文实现的千兆以太网接口能稳定工作,传输速率可以达到229Mbps,满足系统要求。本文在该平台上实现了快速傅立叶变换(FFT)和对数极坐标变换(LPT),并将两者结合起来完成了Fourier-Mellin变换(FMT)。文中选取了测试序列对FFT模块进行了测试,结果表明该模块具有较高的精度;对于LPT模块,文中选取了测试图进行验证,结果表明硬件实现和MATLAB仿真结果一致;最后用测试图对FMT进行验证并给出了实时图像的FMT结果,表明本设计可以稳定工作,效果较好。