嵌入式機器視覺系統(tǒng)包含從所選成像傳感器接收光子到系統(tǒng)輸出的整個信號鏈。系統(tǒng)輸出是指從圖像中提取的經(jīng)過處理或未經(jīng)處理的圖像或信息，并提供給下游系統(tǒng)。當然，嵌入式系統(tǒng)架構師負責根據(jù)系統(tǒng)要求確保端到端性能。首先需要熟悉電磁波譜以及希望系統(tǒng)運行的光譜域。人眼只能看到 390nm（藍光）至 700nm（紅光）波長之間的光譜，也就是通常所指的可見光譜；成像設備憑借所采用的技術，則能捕獲到更寬泛波長的圖像，包括 X 光、紫外線、紅外線以及可見光譜。在近紅外光譜及以下范圍，我們可以使用電荷耦合器件（CCD）或 CMOS （互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器 (CIS)；到了紅外光譜范圍，需要使用專用的紅外檢測器。紅外光譜范圍之所以需要專用傳感器，部分原因在于芯片成像器（如 CCD 或 CIS）需要的激發(fā)能。這些器件通常需要 1eV 的光子能量來激發(fā)一個電子，然而在紅外范圍，光子能量介于 1.7eV-1.24meV 之間，因此紅外成像器應基于 HgCdTe 或 InSb。這些器件需要更低的激發(fā)能量，經(jīng)常與 CMOS 讀出 IC（即 ROIC）配合使用，以控制和讀出傳感器。
比較常見的兩種檢測器技術分別是 CCD 和 CIS
電荷耦合器件被視為模擬器件，因此要集成到數(shù)字系統(tǒng)中就需要使用片外 ADC 以及所需模擬電壓電平下的時鐘生成功能。每個像素存儲由光子產生的電荷。大多數(shù)情況下將像素排列成 2D 陣列，組成多個行，每行包含多個像素。讀出 CCD 時通過行傳輸將每行并行傳遞到讀出寄存器，再通過讀出寄存器將每行串行讀出。這個寄存器讀出過程中，電荷轉換為電壓。CMOS 成像傳感器能實現(xiàn)更緊密集成，使 ADC、偏置和驅動電路都集成在同一晶片上。這大大降低了系統(tǒng)集成要求，同時也提高了 CIS 設計的復雜性。CIS 的核心是有源像素傳感器 (APS)，其中每個像素同時包含光電二極管和讀出放大器，因此，與 CCD 不同，CIS 能夠讀出陣列中的任意像素地址。盡管大多數(shù)嵌入式視覺都采用 CIS 器件，但是 CCD 仍用于較注重性能的高端科研應用領域。
