高速视频采集系统既能记录人眼无法分辨的高速过程,又能得到高速运动目标的位置姿态信息,通过对大量的高速数据进行存储和后续处理,可为现代机载武器系统的多科目综合试验提供技术保障。相比于发达国家,我国对高速视频采集技术的研究相对滞后,为了打破国外在机载高速视频采集方面的技术封锁及产品垄断,研制一款适用于武器系统的高速数据采集系统具有重要意义。本文针对机载武器系统目标物飞行过程记录为背景,研究了高速视频采集和传输系统的关键技术,设计了基于FPGA的高速视频采集和传输系统,主要包括前端视频采集模块、视频数据传输模块、视频显示模块及存储模块,其中存储包括缓存和外部存储。使用CMOS图像传感器采集图像信息,采用Camera Link接口数据线传输视频数据,设计4片DDR2 SDRAM并行缓存高速数据,将视频数据存入固态硬盘内,通过VGA接口实时显示采集的图像。选择Verilog硬件描述语言在Quartus Ⅱ环境下分模块进行逻辑设计,主要包括摄像头寄存器参数配置模块、视频数据采集模块、滤波模块、异步FIFO模块、DDR2 SDRAM控制器模块、固态硬盘控制模块、VGA时序控制模块。通过Modelsim进行仿真验证,对系统进行实验验证,结果表明在数据采集时钟为82MHz,分辨率为1280×1024,数据位宽8位时,每秒拍摄速度500帧,满足技术指标要求。