针对成像处理系统的实时性和小型化的问题，设计了一种基于Cyclone IV系列FPGA的CMOS数据采集处理系统，实现了图像的实时采集、处理和双通道输出；通过体系结构上的优化实现了系统的小型化设计。介绍了系统总体框架、硬件体系结构、FPGA功能模块以及图像预处理算法等。最后对系统进行了功能性实验，在满足双通道实时显示的情况下，可以实现图像增强等实时处理，表明该系统具有一定的实用价值。