无论是运行像Windows这样的通用操作系统（GPOS），还是运行像VxWorks这样的实时操作系统（RTOS），电脑已经成为当今许多机器视觉系统的核心。然而，不同于专门为消费者市场而开发的个人电脑，工业应用中使用的电脑必须能够承受恶劣环境的冲击和振动，并包括工业网络标准、高性能CPU和常用的相机到计算机的接口。
　　过去，使用现成的主板、I/O控制器和图像采集卡配置这类电脑用以满足特定的应用需求，通常是系统集成商的工作。然而，现在许多公司都提供专为工业和机器视觉应用而量身定制的嵌入式PC系统。通过结合标准相机、工业接口和I/O，这些嵌入式PC机减少了系统开发人员配置系统的需求，使得他们能够更加专注于所需要解决的视觉问题。
　　由于工业应用领域对机器视觉使用需求的增加，许多传统的工业控制器制造商正在瞄准嵌入式视觉市场。事实上，在德国斯图加特VISION 2014展会上，已经有11家企业展示了这类产品。尽管这些控制器配有过去常用的接口，例如用于通信领域的千兆以太网，但是对其他标准的兼容，使得它们能够针对机器视觉应用。事实上，随着这类嵌入式控制器的出现，它们与现有机器视觉公司提供的传统系统之间的区别性特征，正在慢慢变得模糊。
　　工业控制
　　今天的许多工业控制器具有嵌入式Intel i7处理器、多个I/O通道、显示器输出能力，支持双SATA RAID系统。通常这些控制器没有风扇，使得它们适用于工厂环境。虽然一些控制器提供增加额外的板级外设的能力，但很多只是提供GigE或USB接口。针对希望连接像Camera Link这样更高速接口的开发者，工业控制器制造商和机器视觉厂商现在正在提供嵌入式系统支持这类接口。事实上，由于工业控制器和视觉处理器的许多功能之间的模糊差异，选择相机和相机接口可以迅速缩小使用的选择范围。
　　在某些情况下，嵌入式工业控制器或者机器视觉系统，可能无法提供所需要的接口类型。在这种情况下，系统集成商可以从多个CPU和附加板中进行选择，利用其开发嵌入式系统。然后，通过PMC、XMC、FMC夹层卡，或者PCI Express Mini图像采集卡，可适应大量的模拟和数字接口。
　　然而，为了适应其他外围设备，例如数字I/O、Wi-Fi，以及像PROFIBUS这样的通信协议，还需要使用多个附加卡，使得系统集成任务更加复杂。系统开发人员除了采取这种方法，还可以从一些可以扩展支持这些接口、且已经集成了工业控制系统所需的多种功能的工业控制器中进行选择。例如，德国Beckhoff Automation公司在其无风扇C6930工业PC系列的设计中，已经集成了Intel i7处理器、SATA RAID控制器、两个Ethernet接口、硬盘和一个开放的迷你PCI插槽，可插入迷你PCI现场总线接口卡，用于PROFIBUS、CANopen和DeviceNet控制。
　　相机接口
　　虽然这类工业PC机用于传统的工厂自动化应用，其他厂商已经进一步采用这种概念，提供具有工业控制器的功能性，并支持多相机接口能力的产品。许多产品支持基于计算机的接口，例如USB 3.0和千兆以太网，另外一些产品具有基于PCI的扩展槽，可用来支持多种类型的模拟和数字接口。
　　美国Advantech公司和美国ADLINK Technology公司都提供支持千兆以太网和USB 3.0的控制器。Advantech公司的AIIS-1240 (PoE) 控制器配备了Intel Core i7处理器，采用Intel i210 LAN控制器，使用IEEE 1588标准从两台或更台相机中同步相机数据。
　　为了支持通过Camera Link和Ethernet（PoE）工作，ADLINK公司提供两种嵌入式控制器，型号为EOS-4000和EOS-1200。这两种控制器都基于Intel i7处理器，EOS-4000支持两个独立的Camera Link Base PoCL端口、85 MHz像素时钟频率、触发和编码器输入、两个独立的RS-232串行通信端口、64路隔离数字I/O接头和一个内部USB端口（见图1）。EOS-1200和IEEE 1588支持四个独立的PoE千兆以太网端口，用于同步多台相机。

　　图1：为了支持Camera Link工作，ADLINK公司的EOS-4000支持两个独立的Camera Link Base PoCL端口、85 MHz像素时钟频率、触发和编码器输入，以及两个独立的RS-232串行通信端口。
　　Advantech公司和ADLINK公司也提供可扩展的工业控制器，可以进行定制以满足工业机器视觉应用的需求。此外，台湾Neousys公司以及台湾Vecow公司也提供此类产品。除了集成的四个PoE端口、四个USB3.0端口之外，Neousys公司的Nuvis-3304af视觉系统还可以使用两个Mini PCI-E插槽、一个PCI插槽和一个PCI Express插槽进行扩展（见图2）。因此，该单元可以被配置成与模拟、IEEE 1394、Camera Link或CoaXPress相机相连。为了在输入和输出信号之间提供确定性的时间相关性，Nuvis-3304af视觉系统采用了独立的嵌入式微处理器，允许开发人员配置系统中多个数字I/O通道的输出延迟和持续时间。

　　图2：Neousys公司的Nuvis-3304af视觉系统除了集成的四个PoE端口、四个USB3.0接口之外，还可以使用两个Mini PCI-E插槽、一个PCI插槽和一个PCI Express插槽进行扩展。
　　Vecow公司还提供一系列无风扇控制器，带有多个I/O接口、PoE、USB 3.0、USB 2.0、IEEE 1394和PCI、PCIe，以及Mini PCIe扩展插槽。例如，该公司的ECS-7710型控制器，采用Intel i7处理器，集成了两个千兆以太网 LAN端口、四个Gigabit PoE端口和一个PCIex16扩展插槽。
　　视觉系统
　　虽然这样的系统是可扩展的，但目前许多机器视觉公司都采取了不同的方法，例如加拿大Teledyne DALSA公司、意大利Datalogic公司、美国国家仪器公司和加拿大Matrox公司。这些公司不提供可扩展的视觉系统，他们的机器视觉系统在封闭的无风扇系统中，提供对基于相机到计算机接口的支持。
　　虽然这些未必可扩展到支持多个相机接口，但它们往往通过公司自己的软件包和相机来支持。以这种方式，系统开发人员可以利用每家公司提供的视觉处理器、视觉的具体应用和经验。
　　其中许多产品支持千兆以太网和USB 3.0 Vision相机接口标准。Matrox公司和国家仪器公司提供同时支持GigE和USB 3.0 Vision的产品。例如，Matrox公司的4Sight GPm是无风扇设计，有4个PoE GigE Vision接口和4个USB 3.0 Vision接口。通过专门的硬件实现实时I/O管理，该硬件基于经过的时间或者来自离散输入的特定输入事件，例如旋转编码器，使得输出事件在精确的时刻发生。发货时附带Windows Embedded 7，4Sight GPm由公司的MIL软件包支持。
　　如同Matrox公司一样，美国国家仪器（NI）公司的紧凑型视觉系统也是无风扇设计单元，支持USB3.0 Vision和GigE Vision相机。然而，与Matrox公司不同的是，NI公司的紧凑型视觉系统不能用于同时支持这两种类型的接口。NI公司提供两种不同的控制器：型号为CVS-1459RT的控制器带有两个具有专用带宽的USB3.0 Vision端口；型号为CVS-1457RT的控制器带有两个PoE GigE Vision端口。
　　为了支持多种相机接口，例如GigE Vision、Base Camera Link和IEEE 1394，NI公司过去已经提供了许多实时视觉系统。但是NI公司不推荐在新设计中使用这些系统。Datalogic公司也提供一系列支持PoE相机的视觉处理器。而入门级的MX20系列基于Intel T3100双核1.9 GHz处理器，具有两个独立的PoE相机端口；MX40集成了Intel P8400双核2.26 GHz处理器，具有四个独立的PoE端口；而MX80有4个PoE端口、1个Intel 2.1 GHz i7四核处理器、16路隔离数字输入，以及16路隔离数字输出（见图3）。

　　图3：Datalogic公司的MX80有4个PoE端口、1个Intel 2.1 GHz的i7四核处理器、16路隔离数字输入，以及16路隔离数字输出。
　　该处理器也用于Teledyne DALSA公司的GEVA-3000系列视觉处理器中。GEVA-3000系列有两种型号，支持6台GigE相机、双Base Camera Link相机或单一Medium Camera Link相机。在GigE版本中，相机由外部I/O模块进行触发和供电。它用于将GEVA-3000连接到该公司的GigE Genie相机产品，并提供I/O功能（见图4）。在为特定应用选择购买嵌入式视觉控制器时，开发者必须权衡成本、投入市场的时间、灵活性和软件支持。

　　图4：在GEVA-300视觉处理器的GigE版本中，相机由外部I/O模块进行触发和供电。它用于将GEVA-3000连接到该公司的GigE Genie相机产品，并提供I/O功能。
　　利用现成的CPU板、图像采集卡和I/O控制器，搭建嵌入式系统可能是最便宜的；但是可扩展的预配置系统，能够减少集成这些组件面临的许多系统集成任务。从现有的视觉厂商那里购买独立的系统，尽管可能更昂贵，但是由于供应商提供的许多机器视觉软件已在许多不同的应用中进行了测试，这将为开发者减少很多麻烦。