高速图像传输技术在数字图像处理、图像识别等领域有着十分广泛的应用。本文针对在线折光计的图像数据传输需要，设计并实现了基于USB的高速图像传输系统。论文对“第一代在线折光计”图像数据通过CAN总线输出速率过慢的问题进行了研究，选用能“即插即用”的USB接口传输图像数据；提出复用DSP的EMIF硬件接口作为前端数据输出接口，节约了DSP硬件I/O接口及FPGA的片上资源；为解决数据传输过程中DSP、FPGA及USB在数据传输中是时序、数据缓存问题，制定了合理的数据传输的通信规约，用分块传输加校验的方法保证了图像数据高速、可靠地传输；另外本数据传输系统还完成了图像采集时间的标定及系统温度测量的任务。通过对该基于USB的在线折光计的图像数据传输系统的硬件和软件仿真分析表明：设计的USB的固件程序、驱动程序和相关应用程序能可靠运行，图像数据传输正确。通过对比分析，过去使用的CAN总线传输方式需要30分钟的传输图片数据，用本文数据传输系统只需要不到3秒钟的时间，说明本系统大大提高了图像数据的传输速度。本论文研制的USB高速图像传输系统已经成功应用于第二代在线折光计中，该数据传输系统工作稳定、可靠。