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应用与解决方案 Applications & Solutions

嵌入式视觉系统
利用现成的产品

开发嵌入式视觉系统

FPGA软件、定制处理器、单板计算机和紧凑型视觉系统的发展，为设计
者在构建嵌入式视觉系统时提供了多种选择。

文/Andrew Wilson

随着更快速的处理器、基于 处理器来执行成像任务。类似地，相
FPGA 的知识产权（IP）、定制图像处 机和图像采集卡设计者也可以利用
理器、开源软件和模块化紧凑型视觉 FPGA 供应商的知识产权（IP），来执
系统的出现，设计人员在开发嵌入式 行诸如相机标准接口转换、拜耳插值
视觉系统时有了诸多选择。然而，尽 和镜头失真校正等功能。
管嵌入式视觉系统的定义可以被松散 虽然嵌入式视觉处理器可能包含
地描述为嵌入式计算机和视觉系统的 多个超长指令字（VLIW）、精简指令
组合，但是嵌入式视觉系统的具体组 集（RISC）CPU 和定制硬件来执行
成会根据制造的最终产品而变化。 图像处理功能，但是嵌入式视觉处理
例如，为汽车应用设计智能蜂窝 器的设计人员已经意识到编程这样的
移动设备或视觉系统的设计者们，需 器件必须易于使用。例如，Synopsys
要高度集成、牢固可靠和紧凑型的视 公司的 EV61、EV62 和 EV64 嵌入式
觉处理器和图像传感器 ；而医疗成像 视觉处理器，将带有 DSP 的 32 位标
系统（如内窥镜）开发者，可能需要 量核与优化的卷积神经网络（CNN）
一个可以集成到终端用户产品外壳中 引擎相结合。为了加快软件开发速
的、不太紧凑的板级系统。对于那些 度，这些器件得到了基于 OpenCV
针对机器视觉市场的集成系统，智能 （http://opencv.org）和 OpenVX（www.
相机可能被视为这样的嵌入式机器视 khronos.org/openvx）的软件编程环境
觉系统。然而，很多机器视觉系统的 的支持，其中 OpenVX 是 Khronos 集
开发人员，认为嵌入式视觉系统是坚 团设计的一个免版税的计算机视觉应
图1：使用Movidius“Myriad 2”处理器的开发人
固的、可扩展的产品，允许使用现成 用跨平台加速标准。 员，可以享受该公司提供的软件开发工具包SDK和
的软件部署各种相机接口。 同样，Movidius 公司的 Myriad 2 一套包含相机与微机电传感器的参考设计。
处理器也包含混合处理单元，包括 12 虽然可以将单个图像处理器可以
软硬件产品的组合 个 128 位 VLIW 处理器和两个 32 位 集成到嵌入式系统中，但是还有其他

在为任何类型的嵌入式视觉系统 RISC 处理器。除了能使开发人员整 选项来加速视觉处理任务。这些包括
开发产品时，开发人员必须意识到可 合专有功能的软件开发工具包（SDK） 将嵌入式“软核”处理器或 IP 嵌入
用的各种硬件和软件产品之间的优化 外，Movidius 公司还提供了一个参 到系统中使用的 FPGA 中。这些产品
组合。例如，移动设备开发人员可以 考设计，包括相机和微机电（MEM） 可用于开发智能相机、无人机和基于
利用包含多个处理单元的嵌入式视觉 传感器（见图 1）。 FPGA 的图像采集卡等产品。

视觉系统设计 Vision Systems Design China Sep/Oct 2017 27