計算機視覺系統(tǒng)從圖像采集卡得到幫助

PCI Express（PCIe）有多個千兆位/帶寬和確定的行為，適用于計算機視覺系統(tǒng)的圖像采集；可以捕捉更有效的機器視覺應用高分辨率、高幀頻圖像流。

傳統(tǒng)的計算機視覺系統(tǒng)由一個插件的PCI Express（PCIe）的基于臺式電腦的圖像采集卡。圖像采集卡從連接的攝像頭流捕捉圖像并將它們轉發(fā)PCIe總線上的PC進行圖像處理。幀接收器可以用于連接模擬和數(shù)字攝像機，具有數(shù)碼相機的類型，如CameraLink的，IEEE 1394多種風味中找到和GigE視覺。

PCIe的多個千兆位/帶寬和確定性的行為，二是特別有用的圖像采集卡的PC總線，以捕捉高分辨率高幀率圖像流的能力。

而基于PC的計算機視覺系統(tǒng)仍然被廣泛地部署，許多原始設備制造商（OEM）正在向嵌入式計算機視覺系統(tǒng)，超過在堅固性，可移植性和功耗方面的基于PC的系統(tǒng)提供幾個優(yōu)點。最新的嵌入式視覺系統(tǒng)由ARM處理器和在頻率運行到數(shù)字信號處理器（DSP）供電，并且在某些情況下超越，1.0 GHz到使精密視覺算法的處理。

最新一代的嵌入式處理器擅長處理視覺算法和功能高度集成的外設集，包括攝像頭和視頻端口，用于連接圖像傳感器和視頻解碼器。內置相機和視頻端口可以作為集成幀接收器，從而消除了系統(tǒng)中的一個傳統(tǒng)的基于PCIe的圖像采集卡插卡的必要性。

盡管基于PCIe的幀采集插件不是必需的，開發(fā)商已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在這些新的嵌入式視覺系統(tǒng)PCIE接口的替代應用。最流行的這些應用程序是是在該地區(qū)處理器互通。今天的許多嵌入式視覺系統(tǒng)是由兩個或兩個以上的專業(yè)化的嵌入式處理集成電路，如：

運行一個高層次的操作系統(tǒng)（OS），如Linux，谷歌Android或Microsoft Windows嵌入式CE，控制系統(tǒng)，并提供網(wǎng)絡和顯示功能基于ARM處理器

現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）的圖像預處理

一種加速視覺算法DSP（圖1顯示了可以由DSP卸載從流行的開放計算機視覺（OpenCV的）庫樣本的實時圖像處理功能可實現(xiàn)的性能改進。）

3D圖形處理器加速先進的圖形用戶界面（GUI）呈現(xiàn)。

當每個系統(tǒng)中的具有PCIe接口的處理器，PCIe交換機可以被用來使高帶寬，它們之間的低等待時間的通信。選擇的PCIe交換機即使提供兩個根復合體端口，其允許備份主處理器，諸如上述的ARM，可以快速切換到系統(tǒng)中，如果第一主機處理器出現(xiàn)故障。圖2示出如何在一個嵌入式視覺系統(tǒng)的各個處理器可以經(jīng)由PCIe交換機互連。

一些IC廠商甚至將ARM處理器、DSP、圖像預處理器和圖形處理器在一個單一的系統(tǒng)芯片（SoC）。這方面的一個例子就是前面提到的c6a81x C6 Integra DSP+ARM處理器。

PCIe提供在提供擴展端口，新興的互連技術，如10千兆以太網(wǎng)，超高速USB（USB3），和SATA6 Gbit / s的形式以這樣的高度集成的SoC的另一重要的作用。這些橋梁的PCIe給輸入/輸出（I / O），這些還不夠成熟的發(fā)展過程中，被整合到SoC技術的SoC訪問。在本質上，PCIe總線的作用是面向未來的SOC的I / O能力。圖3顯示的PCIe橋接怎么可以用來擴大嵌入式視覺系統(tǒng)的I / O能力。

正如它在計算機視覺系統(tǒng)的作用是不斷發(fā)展的，PCIe作為一個技術的不斷發(fā)展。今天在嵌入式系統(tǒng)的PCIe主要是由的PCIe1.x的實現(xiàn)為主，來自主要IC供應商提供的PCIe2.x中實現(xiàn)最新的設備。 2010年11月，PCI-SIG提供的規(guī)范，將PCIe3.0互連，大約增加一倍的PCIe2.X實現(xiàn)的帶寬。這增加了帶寬，將提供集成的PCIe3.0嵌入式視覺系統(tǒng)的幾個重要的好處。

PPCIe3.0將在嵌入式視覺系統(tǒng)，它采用多處理使各個IC之間更高的吞吐量，使這些系統(tǒng)來處理甚至更高的分辨率/幀速率和并行圖像流的數(shù)量較多。對不一定要求較高的吞吐量的系統(tǒng)，的PCIe3.0將使processers實現(xiàn)類似帶寬的PCIe2.0使用較少的數(shù)據(jù)通道。因為今天的嵌入式處理器越來越銷約束這可能是特別有幫助。

最后，處理器的PCIe3.0接口將提供嵌入式視覺系統(tǒng)與接口橋接下一代多吉比特的相機通信協(xié)議，在功能上今天的基于PCIe的插卡幀接收器類似。

PCIe的平行進化是將其列入新的Thunderbolt技術，英特爾合作與蘋果公司開發(fā)的，它結合的PCIe和DisplayPort到從計算機一根電纜連接。隨著迅雷變得更加普遍，嵌入式視覺系統(tǒng)將包括迅雷至PCIe橋接實現(xiàn)高帶寬連接到附近的一臺電腦。這是的PCIe提供PC世界和嵌入式視覺世界的橋梁如何呈現(xiàn)在計算機視覺一個新的角色的另一個例子。