嵌入式视觉系统的构建模块

本文摘要：从监控摄像头等非常简单监控系统到更加高级的应用于(例如当今最新款汽车配有的高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 和先进设备生产设施及工厂里用于的机器视觉)，嵌入式视觉系统已在一系列应用于中获得用于。不论何种应用于，嵌入式视觉系统都不具备一些共同之处，总体来讲它们可以分成下列三大类：● 设备模块 — 获取到所中选光学设备的模块。根据自由选择的设备类型，获取所需的时钟、偏置和配备数据。 这样还可以从设备接管图像数据，根据必须展开解码和格式化，以供图像处理链做到更进一步处置。

从监控摄像头等非常简单监控系统到更加高级的应用于(例如当今最新款汽车配有的高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 和先进设备生产设施及工厂里用于的机器视觉)，嵌入式视觉系统已在一系列应用于中获得用于。不论何种应用于，嵌入式视觉系统都不具备一些共同之处，总体来讲它们可以分成下列三大类：● 设备模块 — 获取到所中选光学设备的模块。根据自由选择的设备类型，获取所需的时钟、偏置和配备数据。

这样还可以从设备接管图像数据，根据必须展开解码和格式化，以供图像处理链做到更进一步处置。● 图像处理链 — 通过设备模块接管图像数据并展开彩色滤波器阵列内挂和色域切换(即从彩色切换到灰度)等操作者。

这部分仍正处于我们对接管到的图像用于大量算法的图像处理链内。这些可以是减震或边缘增强等非常简单算法，也可以是对象辨识或光流等简单得多的算法。少见情况是在图像处理链的上游部分调用算法构建方案。

当然图像处理链上游的构建复杂性各不相同要构建的应用于。而输入格式化部分(将要处置后的图像数据切换为准确格式，以输入到显示器或是通过通信接口输入)被称作下游部分。● 系统监控与掌控 – 这是一项独立国家于设备模块和图像处理链的类别，它从两个方面获取系统监控和掌控。

第一个坐落于设备内部，它获取：o 图像处理链的配备o 图像分析功能o 在算法继续执行过程中根据拒绝改版图像处理链第二个是更加普遍的嵌入式视觉系统的掌控与管理，它获取：o 电源管理和图像设备上电排序o 继续执行自检及其他系统管理功能o 网络反对通信或点对点通信o 在首次光学操作前通过 I2C 或 SPI 配备图像设备部分应用于容许系统监控功能采访帧存储器并在其中的帧上继续执行算法。在这种情况下系统监控需要包含图像处理链的一部分。这三大类别因为每个阶段内在的难题有所不同，必须有所不同的构建方法。

设备模块和图像处理链都拒绝有能力处置比特率低数据，从而在内部构建图像处理链，在外部从系统传输图像数据。而系统监控与掌控拒绝需要处置和号召通过通信接口接管到的命令并为外部通信获取反对。如果系统监控也要包含图像处理链的组成部分，就必须一个高性能处理器。

其所，传统嵌入式视觉系统使用FPGA/处理器人组来构建，也有更加多地用于将高性能处理器与FPGA结合的片上系统来构建。在我们展示上述几个方面如何融合在一起之前，我们再行来理解一下这三个类别中每一个的有所不同难题。设备模块传感器模块由应用于所自由选择的设备要求，大多数嵌入式视觉应用于用于 CMOS 图像传感器 (CIS)。

一般情况下这些传感器用于 CMOS 分段输入总线，用掌控信号提示行和帧的有效地顺序，或者用于速率更高的串行通信，构建较非常简单的系统模块，但不会造成 FPGA 构建方案显得简单。与分段总线比起，这些串行数据流能通过更加较少数量的地下通道传输图像，因为它们以更快的数据速率运营，因此比起并行接口而言，能让光学器反对更高的帧速率。为构建实时，少见的作法是让包括图像及其它数据字的数据通道与包括用作定义数据通道上的内容的代码字的实时地下通道结合。

与数据通道和实时地下通道融合的还有一个时钟地下通道，因为该模块使用源实时。这些高速串行地下通道一般构建为 LVDS 或微挂幅差分信号 (Reduced Swing LVDS)，以减少系统噪声和功耗。不论输入图像格式如何，一般来说是 CIS 设备在提供任何图像之前必须由嵌入式视觉系统加以配备。

这是由 CIS 设备的多功能性导致的。这种多功能性在获取强劲的片上处置功能的同时，也必须在输入图像前用于准确的设置展开配备。

这些模块对比特率的拒绝没图像传输拒绝的那么低，因此经常用于 I2C 或 SPI 接口标准。

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