現有的大多數機器人，都采用單片機作為控制單元，以8位和16位最為常見，其處理速度較低，沒有操作系統，無法實現豐富的多任務功能，系統的潛力沒有得到充分的發掘和應用。隨著科技的發展和更多業務需求的增長，嵌入式視覺系統也迎來了更多的挑戰，比如功耗、復雜的算法、處理器的性能、更高的圖像分辨率等，人們需要的是更加智能化的系統，嵌入式視覺系統是實現智能化系統重要的組成部分。?

作為系統的輸入CMOS和CCD是目前圖像采集采用的兩種領先技術，CCD能夠提供更高的圖像質量，但是經過過去10年的發展CMOS與其的差距也越來越小了，在功耗、成本和功耗方面大有超過CCD之勢。此外很多應用都需要高效的并行處理系統，因此需要采用專用的硬件處理器比如GPU、DSP、FPGA和多核（mulTI-core）SoC，但是這無疑會增加系統的成本、功耗和PCB尺寸等，因此一款經濟高效的處理器也是行業所需。當然在實際應用中我們要根據系統的實時性能、功耗、圖像精度和算法復雜度來選擇合適的處理器。

嵌入式視覺系統具有易學、易用、易維護、易安裝等特點，可在短期內構建起可靠而有效的機器視覺系統，從而極大的進步了應用系統的開發速度。嵌入式視覺是機器人的一個極好解決方案，尤其是將相機集成到機器人的手臂上時。在機器視覺領域，典型的相機集成工作是通過GigE或USB接口實現的，這可以說是一種將相機連接到PC（或IPC）的即插即用解決方案。與制造商的軟件開發工具包（SDK）一起使用，可以輕松訪問相機，這一工作原理也可以遷移到嵌入式系統中。

在國內外研究中，嵌入式機器視覺系統實現方式主要有三種：

(1)基于標準總線，采用DSP作為運算和控制處理器的系統。DSP芯片雖然能夠處理大量信息和高速運行，但其I/O接口單一，不易擴展，控制能力較弱，尚存在一定局限性。

(2)基于DSP+FPGA的機器視覺系統。FPGA與DSP的結合，可實現寬帶信號處理，大大提高信號處理速度，但FPGA使用的是硬件描述語言，其算法開發具有很大的難度，功能實現由硬件控制，系統受環境影響較大。

(3)采用ARM微處理器或采用ARM+DSP構建方式的機器視覺系統，這種構建方式人機交互功能強大，集成度高、實時性好、支持多任務，但該系統中ARM與DSP的數據交換方法仍采用外部電路連接，增加了系統的不穩定性。

機器人視覺系統中就可看出嵌入式系統的強大功能與廣闊應用領域。在當今數字信息和網絡技術高速發展的后PC(Post-PC)時代，嵌入式系統已被廣泛應用于移動計算平臺(PDA、掌上計算機)、信息家電(數字電視、機頂盒、網絡設備)、無線通信設備(智能手機、股票接收設備)、工業/商業控制(智能工控設備、POS/ATM 機)、電子商務平臺、甚至軍事應用等諸多領域，其前景無疑是令人非常樂觀的。邊緣計算需要各種設備協同工作以實現更高的效率。消費電子、工業和汽車行業正著眼于FPGA，助力構建靈活、智能學習的環境，將理想變為現實。

編輯：黃飛

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