33、视觉管道与优化：原理、挑战与实践

视觉管道与优化：原理、挑战与实践

1. SOC组件概述

SOC（片上系统）包含多种组件，各有其独特功能：
- 摄像头 ：配备两个1080p摄像头，一个用于RGB成像，另一个是独立的深度摄像头，如TOF传感器。
- 低功耗控制器CPU ：指令集精简且无浮点运算能力，用于处理简单任务，如键盘操作、加速度计更新、处理DSP中断及其他周期性任务。
- 全SIMD能力CPU ：三个具备浮点运算的CPU，用于繁重计算，常用于线程并行算法（如分块处理）和SIMD并行算法。
- GPU ：可运行超256个线程，具备完整整数和浮点运算能力，有四个纹理采样器。广泛的区域算法适合在GPU上运行，编程模型为SIMT内核，如DirectX和OpenGL的计算着色器或OpenCL。
- DSP ：指令集有限，具备VLIW处理能力，适合像素处理和传感器处理。
- DMA单元 ：用于快速内存传输，是增加内存带宽和降低功耗的简单有效方法。

2. 计算单元、ALU与加速器

常见的计算单元包括CPU、GPU、DSP和专用硬件加速器（如加密单元、纹理采样器和DMA引擎）。每个ALU的指令集针对特定用途进行了调整，了解各计算单元的ALU指令集很有帮助。

目前，计算机架构尚未提供标准的视觉管道方法或硬件加速器。这是因为计算机视觉算法不断改进，在硅片上实现视觉加速器存在过时风险，且创建计算机视觉硬件加速器因应用程序的可