嵌入式處理器的性能日益提升,、價格不斷下降,，帶來日益廣泛的嵌入式計算機視覺應(yīng)用，包括從安全及工業(yè)監(jiān)控到自動化車輛與汽車安全等領(lǐng)域,。開發(fā)人員可充分利用越來越高級的硬件,，在不影響基本質(zhì)量的同時，更快速,、更低成本地開發(fā)具有突破性性能的產(chǎn)品,。

　　開發(fā)周期縮短而帶來的巨大壓力，迫使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員必須高效利用嵌入式領(lǐng)域與傳統(tǒng)PC工作站領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù),；適應(yīng)并復用現(xiàn)有穩(wěn)定軟件可為嵌入式開發(fā)人員提供不斷開發(fā)重大新項目的必備基礎(chǔ)。

　　OpenCV就是PC軟件進入嵌入式開發(fā)領(lǐng)域的一個實例,。OpenCV是一款免費的開源計算機視覺庫,，可提供從影像過濾及轉(zhuǎn)換，到特性抽象與機器學習等幾十個不同類別的數(shù)百種算法,。它已被成千上萬的開發(fā)人員所使用,，而且還在不斷發(fā)展之中。目前有很多庫是針對嵌入式系統(tǒng)的,，但很少有像OpenCV這樣能夠在計算機視覺領(lǐng)域得到普遍推廣,，而且涵蓋如此豐富的算法。

圖1：OpenCV庫縮略圖

　　盡管OpenCV最初來源于Intel的x86架構(gòu),，但它也不失為目前功能日益強大的嵌入式器件的自然選擇,。OpenCV現(xiàn)已移植到嵌入式處理器常用CPU選擇ARM架構(gòu)上，這點也并不奇怪,。我們完全能夠在嵌入式器件上原封不動地采用OpenCV的交叉編譯版,，不過，存儲器限制與其它架構(gòu)注意事項可能會帶來一個技術(shù)難題,。因此我們需要對OpenCV進行優(yōu)化,，以使它在新的主機上實現(xiàn)更高性能與更高效率。

　　對嵌入式平臺而言，“優(yōu)化”這個詞以前意味著要無限制地研究低級架構(gòu)中不重要的細節(jié),，反復編寫匯編語言代碼,。然而幸運的是，隨著嵌入式處理器復雜性的提升,，嵌入式開發(fā)工具已變得日益強大,，用戶友好性也得以大幅提高。

　　典型的嵌入式器件可描述為系統(tǒng)級芯片（SoC）,，其中不僅包含ARM處理器,，而且還含有多種外設(shè)與加速器，可將CPU從相關(guān)支持任務(wù)中解放出來,。SoC甚至可能具有多個ARM內(nèi)核,，或其它功能齊全的協(xié)處理器。

圖2：SoC基本內(nèi)部架構(gòu)

　　現(xiàn)在,，SoC最重要的部分不是硬件本身,，而是可幫助開發(fā)人員通過ARM應(yīng)用程序高效利用SoC全部性能的支持性軟件，這不僅包括優(yōu)化C語言編譯器的熟悉工具,，還包括加速常見信號處理任務(wù)的優(yōu)化軟件庫,，以及處理SoC中不同模塊之間低級互動的驅(qū)動器。此外,，它可能還包括支持特定廠商協(xié)處理器與加速器的特殊工具,。這些工具相結(jié)合，可使嵌入式優(yōu)化成為高級應(yīng)用開發(fā)中一個簡單透明的組成部分,。

　　通過高效集成OpenCV等高級軟件與器件廠商提供的低端軟件,，進而創(chuàng)建高效可行的系統(tǒng)，是嵌入式開發(fā)的重要挑戰(zhàn)之一,。例如,，我們不妨考慮這樣一種情況，SoC中包括了針對高強度計算的全功能數(shù)字信號處理器（DSP）,。該DSP可能非常適合OpenCV的影像分析算法,，尤其是在CPU缺乏原生浮點指令情況下更是如此，不過,，要讓OpenCV在DSP架構(gòu)上運行,，可能還有大量工作要做。讓OpenCV等高級軟件實現(xiàn)分區(qū),，并在整個SoC上無縫運行是軟件開發(fā)工具的重要使命,。

　　從嵌入式開發(fā)人員的角度來說，將應(yīng)用的不同部分透明地交給SoC上最合適的模塊來處理是再好不過的了,。這樣做能夠幫助開發(fā)人員將更多資源集中到終端產(chǎn)品開發(fā)方面,，從而*費更少的時間處理特定平臺問題,，這是嵌入式器件的獨特優(yōu)勢。支持上述要求的軟件工具則可在基本的處理功能與硬件功能基礎(chǔ)上更進一步,，這對開發(fā)人員而言具有更重要的意義,，器件廠商必須滿足這一要求，才能保持自身的競爭優(yōu)勢,。

圖3：嵌入式應(yīng)用分區(qū)后，在異構(gòu)多內(nèi)核SoC上運行更高效