圖像處理項目硬件選型

【項目實戰派】圖像處理項目的硬件平臺選型

一直以來我都對嵌入式系統比較感興趣，由於感到圖像處理最終仍是要走向便攜式、移動化的。這裏講本身對圖像處理項目的硬件平臺選型這塊的想法進行交流，歡迎交流、批評。

1、典型圖像處理系統構建

 ①相機與鏡頭——這部分屬於成像器件，一般的視覺系統都是由一套或者多套這樣的成像系統組成，若是有多路相機，可能由圖像卡切換來獲取圖像數據，也可能由同步控制同時獲取多相機通道的數據。根據應用的須要相機多是輸出標準的單色視頻（RS-170/CCIR）、複合信號（Y/C）、RGB信號，也多是非標準的逐行掃描信號、線掃描信號、高分辨率信號等。 

②光源——做爲輔助成像器件，對成像質量的好壞每每能起到相當重要的做用，各類形狀的LED燈、高頻熒光燈、光纖鹵素燈等都容易獲得。  

③傳感器——一般以光纖開關、接近開關等的形式出現，用以判斷被測對象的位置和狀態，告知圖像傳感器進行正確的採集。 

④圖像採集卡——一般以插入卡的形式安裝在PC中，圖像採集卡的主要工做是把相機輸出的圖像輸送給電腦主機。它未來自相機的模擬或數字信號轉換成必定格式的圖像數據流，同時它能夠控制相機的一些參數，好比觸發信號，曝光/積分時間，快門速度等。圖像採集卡一般有不一樣的硬件結構以針對不一樣類型的相機，同時也有不一樣的總線形式，好比PCI、PCI6四、Compact PCI，PC104，ISA等。

⑤PC平臺——電腦是一個PC式視覺系統的核心，在這裏完成圖像數據的處理和絕大部分的控制邏輯，對於檢測類型的應用，一般都須要較高頻率的CPU，這樣能夠減小處理的時間。同時，爲了減小工業現場電磁、振動、灰塵、溫度等的干擾，必須選擇工業級的電腦。   ⑥視覺處理軟件——機器視覺軟件用來完成輸入的圖像數據的處理，而後經過必定的運算得出結果，這個輸出的結果多是PASS/FAIL信號、座標位置、字符串等。常見的機器視覺軟件以C/C++圖像庫，ActiveX控件，圖形式編程環境等形式出現，能夠是專用功能的（好比僅僅用於LCD檢測，BGA檢測，模版對準等），也能夠是通用目的的（包括定位、測量、條碼/字符識別、斑點檢測等）。

⑦控制單元（包含I/O、運動控制、電平轉化單元等）——一旦視覺軟件完成圖像分析（除非僅用於監控），緊接着須要和外部單元進行通訊以完成對生產過程的控制。簡單的控制能夠直接利用部分圖像採集卡自帶的I/O，相對複雜的邏輯/運動控制則必須依靠附加可編程邏輯控制單元/運動控制卡來實現必要的動做。

2、圖像處理項目的硬件平臺選型

常見的圖像硬件平臺和工具鏈包括

一、pc+mfc+opencv(或相似的商用軟件);

二、arm+qt+opencv(或相似軟件）；

三、dsp+專用算法庫；

四、fpga+專用算法庫；

值得注意的一點是，opencv做爲比較著名的開源算法庫，在dsp和fpga（ http://ec.eepw.com.cn/center/shownews/userid/38503/id/160095）上面都有移植的實現。

同時，android做爲arm的分枝，隨着手機已經成爲人們平常生活中不可缺乏的一個部分，因此手機方面的圖像識別程序/應用程序有着很是巨大的競爭力， ios也是相似的 。

從價格上來講

x86工控機只須要幾百元，小一千的價格就能夠獲得一個完整的電腦

dsp和fpga開發板，若是要可以用於圖像處理的價格通常都比較貴，至少上千元。

3、小結

       最終的選擇，仍是應該根據項目的須要選擇平臺。全部的硬件最終都是支持需求實現的。對於圖像處理來講，通常具備

一、主要功能單一，也就是說不須要豐富的控制資源；

二、算法複雜程度高；

三、實時性有必定程度的要求。

因此，我認爲通常來講，選用x86工控機+mfc+opencv或者qt+opencv的形式應該就可以解決許多問題。基於這個平臺進行作工做，選擇出穩定的方便擴展的平臺，可以支持許多將來的工做。