嵌入式視覺中的處理平台概念
過去數年來，我們看到一個強大處理板世代的崛起，其能力足以取代過去許多由電腦系統來執行的工作。在機器視覺領域中，工業應用元件同樣愈來愈小。過去又大台又昂貴的相機，現在可以又便宜，設計又特別小巧。
最後更新： 2026/03/05
小型處理板與袖珍型相機模組的結合稱為「嵌入式視覺」。嵌入式視覺在許多不同應用領域中都能帶來好處，從醫療診斷器材到工業自動化。
和傳統電腦世界不同，在嵌入式視覺領域中採用的處理器是各不相同的。下列文章將探討不同的處理平台架構，簡單介紹現在的觀念。
系統單晶片 (SoC)
單晶片系統 (SoC) 是所有嵌入式架構的核心，所有實際的影像處理都在此進行。在許多案例中，「SoC」這個詞與「處理器」同義，不過 SoC 實際上包含更多東西在內。在單核或多核 CPU（中央處理器）之外，GPU（圖形處理器）、介面控制器（例如 USB、乙太網路、I²C 等）、內部匯流排系統、多媒體硬體（如影片編碼及解碼）、內部電源管理等多種功能全部集於單一晶片上。簡言之，SoC 將電腦的許多核心元件融合在一個小小的封裝內。
當代 SoC 的主要代表包括 NVIDIA 的 Tegra K1、Qualcomm 的 Snapdragon 820，以及 NXP 的 I.MX 系列。
系統模組 (SoM)
有一系列公司 (Toradex、Inforce、SECO 等) 開發出所謂的系統模組 (SoM，有時也稱為電腦模組 CoM)，來扭轉頹勢。SoM 包含一個 SoC，再加上一些重要元件如 RAM、電源管理與其他控制元件用的匯流排系統，讓 SoC 達到實用層次。可以這麼比喻：SoC 有如沒有對外接觸的工廠，而SoM 加上倉庫、電源供應與良好的運輸連結。它能和工廠負責人溝通。
SoM 有一個或多個（通常為標準化）插頭連接器，讓 SoM（以及 SoM 上的所有元件，包括 SoC）對外通訊。持平而論，不可能透過這樣的插頭連接器直接連接外部裝置（例如網路、電源或相機），因此需要載板。
雖然如此，只要講到 SoM 的組件，SoC 就包括在內。
系統模組 (SoM) + 載板
上面提過，SoC 內部只有介面控制器。還缺少實體連接器 (例如乙太網路插頭)。載板就是扮演這種角色。如上所述，SoM 的底部具有標準插頭連接器，因此可以連上一張載板。載板提供連接顯示器、控制單元與相機等周邊設備所需的實體連接器。和 SoC、SoM 不同的是，載板相對更容易開發。嵌入式技術的模組化取向，讓開發人員傾向外購現成的 SoM，自行開發載板。這樣比完全客製化的設計便宜 (見下方) ，但帶來無比的彈性，因為開發者可以決定要在載板上搭載哪些插頭。USB、GigE 或專屬相機連接器皆可，也可以使用 28 針 LVDS 連接器來連接一台或多台 dart BCON 相機。
請注意：SoM 在某些情形下可能已內建個別實體連接器。不過這是少數例外。
單板電腦 (SBC)
除了模組化的 SoM + 載板的概念外，還有一個選項，就是使用單板電腦 (SBC)。單板電腦原則上就是一個 SoM ＋ 載板，整合在單一電路板上 (因此稱為單板電腦)。其中最有名的就是樹莓派 (Raspberry Pi)。SBC 在板上已內建一系列連接器 ( 4 組 USB2、1個 MIPI、CSI-2 等)，周邊設備可以直接插上使用，無需另行開發載板。優點：SBC 很容易投入作業。缺點：例如要是需要有第 5 個 USB 2.0 連接器，像樹莓派這樣沒有彈性的 SBC 概念是無法提供的。因此雖然 SBC 象徵最低的開發時程與成本，但使用靈活度也是最差的。如果有公司想大量販售對應特定應用的 CPU，SBC 就不是好的選擇，因為會具有應用所不需要的各種連接器或元件。這個認識讓我們來到最後一種嵌入式架構的概念，也就是完全客製化設計。
完全客製化設計
為完整介紹各種不同的嵌入式架構，就一定要提到完整客製化設計 (Full Custom Design, FCD)。FCD 是由某公司專為某種應用而開發的單板電腦，且不打算單獨出售該批 FCD。反之，將之用於更大型的系統內。所以 FCD 就是一種高度客製化配置的電路板，上有 SoM 加載板。
範例：有家醫療工程公司計畫開發一種手持裝置，在皮膚上出現可疑的痣時用於擷取影像並追蹤。SoM + 載板的方法可以是個選項，但不切實際，原因是將 SoM 置於載板上會占用太多空間。該公司還計畫銷售數千種產品。在這種情況下，該公司改採經濟上可行的方法，決定自行開發客製化 SBC（單一電路板上 SoM + 載板）。這方法專門針對特定的應用，但由於只包含應用實際需要的元件，因此也能達到最佳化成本。
該公司還計畫銷售數千種產品。在這種情況下，該公司改採經濟上可行的方法，決定自行開發客製化 SBC（單一電路板上 SoM + 載板）。這方法專門針對特定的應用，但由於只包含應用實際需要的元件，因此也能達到最佳化成本。
總結
在嵌入式視覺中，處理板的角色十分重要。有多種設計這種電路板的方式。依產品數量、專業知識、下屬系統類型與影像處理的需求，有多種不同概念可供選擇。所選的處理平臺與現成的元件差異愈大，開發和整合的工作就愈多，但量產的單價越低。
