微控制器中的图像处理？ [关闭]

Question

我有一个机器人项目，它需要处理来自相机的图像。 但是我正在寻找一种微控制器，它可以自己进行图像处理，而不需要任何计算机或笔记本电脑。 是否存在这样的微控制器？ 它是什么？ 怎么做？

Answer 1

我认为您对问题的处理方式不正确。 从本质上讲，微控制器几乎只是一个具有各种外围模块的计算引擎。 通常，变化的功能旨在满足需要特定性能指标的应用程序。 因此，在这方面，只要满足您的性能标准，任何通用微控制器都已足够。 我认为您应该问的是：

1. 您要执行什么计算？ 所有主要的控制器供应商都提供某种图形处理库供其芯片使用。 您可以下载它们并查看它们的界面，以查看它们是否提供所需的操作。 如果找不到能够满足您所有需求的库，那么您可能必须滚动自己的图形库。
2. 内存限制？ 图像有多大？ 您将要整体处理图像还是一次处理图像块？ 这将影响您需要控制器拥有多少内存。
3. 时间限制？ 拍摄图像后一定时间内是否需要像机器人一样需要一定的截止日期？ 这将影响处理器的运行速度，或者潜在的控制器是否需要专用的计算硬件（例如桶形移位器或乘加单元）来加快​​计算速度。
4. 还有什么需要控制的？ 如果控制器还需要控制机器人，则需要解决芯片与机器人接口所需的外围设备类型。 如果另一个芯片正在控制机械手，则需要解决哪种通信总线可用于与另一个芯片接口。

首先回答这些问题，然后您可以去看看控制器供应商，找出哪种芯片最适合您的需求。 如今，我主要与Microchip PIC合作，因此建议从该系列开始使用dsPIC33系列产品。 该系列是为DSP应用而构建的，因为其外围库包括一些图像处理工具，并且具有上述的桶形移位器和旨在用于滤波器等应用的乘加硬件单元。

Answer 2

如果不知道您需要进行什么图像处理以及处理速度如何，就不可能回答您的问题。 对于机器人，我认为这是实时处理，可能需要以帧速率获得结果？

通常，对于图像处理任务而言，更有效的解决方案是使用FPGA而不是微处理器，因为它允许大规模并行化和流水线处理，并且直接在逻辑硬件中而不是在顺序软件指令中实现算法，因此可以在以下位置实现非常复杂的图像处理相对较低的时钟速率，以50 MHz运行的FPGA在执行专门任务时可以轻松胜过台式机处理器。 有些任务将无法以其他任何方式完成。

还值得考虑的是DSP，它不具有FPGA的性能，但使用起来可能更容易且更灵活，并且旨在快速移动数据并有效执行指令，通常包括一定程度的指令级并行化。

如果您需要传统的微处理器，则必须在问题（强力）上投入时钟周期，那么ARM 11，瑞萨SH-4或什至是Intel Atom都可能是合适的。 对于低端任务，可能需要一个包含DSP引擎和可选浮点硬件的ARM Cortex-M4。

Answer 3

CMUcam3是小型摄像机和可自由编程的基于ARM的微控制器的组合。 我已经在上面编写了图像处理代码。 但是，一个警告是，它只有64 KB的RAM，因此，您要进行的所有处理都必须逐个扫描线进行。

Answer 4

可以使用AVRcam完成颜色对象跟踪和类似的简单图像处理。 对于更密集的处理，我将在某些ARM Linux板上使用OpenCV 。