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淺析嵌入式視覺係統處理器的類別選擇
“嵌入式視覺”這一名詞是指在嵌入式係統中使用計算機視覺技術。“嵌入式視覺”是指從視覺輸入中提取出其背後含義的嵌入式係統。與過去10年中無線通信技術的流行相類似，嵌入式視覺技術有望在今後10年得到廣泛應用。
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視覺算法與應用大大地延伸了處理器性能要求的範圍。一般來說，雖然以運算能力的觀點而言，處理器的性能至關重要。但當你跨越學術研究到實際係統的鴻溝，采用先進演算法以即時執行視頻輸入時，卻不可避免地會消耗掉許多的處理功率。在許多嵌入式係統中，設計人員麵臨著尺寸、功耗與成本等嚴苛的限製條件，因此，能夠以低成本與低功耗提供充份的處理能力是至關重要的。
而在其它一些要求大量運算的嵌入式處理領域──如隨即浮現於我腦海中的消費性視頻設備──在某種程度上而言，演算法是標準化的。這意味著芯片設計人員可以使用功能固定的硬件加速器和協同處理器，以低功耗和低成本提供大量的處理器運算性能。
但在視覺應用方麵，不同的應用之間往往采用不同的演算法，甚至是在同一款應用中，所用的演算法也可能因設計不同或時間不同而異。因此，除了極其少數的一些大量應用以外，功能固定的硬件往往無法作為解決方案。在嵌入式視覺係統中，我們需要的處理器必須能夠以低成本與低功耗，提供每秒數十億次即時運算處理性能，並具有彈性化的可編程性能。過去幾年來，已經有這樣的處理器問世，並可協助嵌入式視覺技術進一步導入主流應用中。
視覺算法通常需要很強的計算能力。當然，所有的嵌入式係統一般都受限於嚴格的成本和功耗要求。在其他DSP應用領域，例如，數字無線通信等，芯片設計人員使用專用協處理器和加速器來完成應用所要求的苛刻的處理任務，同時滿足了高性能、低成本和低功耗需求，從而解決了這一難題。但是，芯片用戶一般不能對這些協處理器和加速器進行編程。
無線應用通常能夠接受這些優缺點，無線應用標準意味著不同設備設計人員使用的算法之間有很強的共性。然而在視覺應用中，對算法的選擇並沒有標準約束。相反，一般可以選擇很多方法來解決某一特殊的視覺問題。因此，視覺算法是非常多樣的，往往隨著時間的變化而迅速變化。結果，與數字無線和以壓縮技術為主的消費類視頻設備等應用相比，視覺應用並不傾向於采用非可編程加速器和協處理器。
但是很難同時實現高性能、低成本和低功耗以及可編程功能。專用硬件通常能夠以低成本實現高性能，但是可編程能力較弱。通用CPU具有可編程能力，但是性能較差，性價比不高，能效也較低。要求較高的嵌入式視覺應用通常結合使用多個處理單元，例如，可能會包括：
通用CPU，用於啟發式複雜判決、網絡訪問、用戶接口、存儲管理和總體控製等。
高性能數字信號處理器，用於實時中等速率處理，不太複雜的算法等。
用於簡單算法像素速率處理的一個或者多個高度並行的引擎。
任何處理器在理論上都可以用於嵌入式視覺，目前最有可能的類型是：
高性能嵌入式CPU
專用標準產品（ASSP）與CPU相結合
具有CPU的圖形處理單元（GPU）
具有加速器以及CPU的數字信號處理器
移動“應用處理器”
具有CPU的現場可編程門陣列（FPGA）
目前雖然很少有專門用於嵌入式視覺應用的芯片，但是，這些應用越來越多的采用了針對其他應用開發的高性能、高性價比處理芯片，包括，數字信號處理器、CPU、FPGA和GPU等。朗銳智科（www.lrist.com）認為,我們需要專門針對視覺應用的先進開發平台，例如，其中包括開發板以及合適的處理器、記憶體、I/O和圖形傳感器的視覺開發平台。同時還伴隨有建置一個或多個視覺應用案例的應用軟件。
最後更新：2017-09-22 12:02:57