Wenn die Bildverarbeitung unbedingt auf einem Mikroprozessor laufen soll, wäre vielleicht eine Kamera mit einem integrierten Mikroprozessor, der einfache Bildverarbeitungsfunktionen schon enthält, ganz nützlich:
z.B.
Surveyor SRV-1 Blackfin Camera
http://www.surveyor.com/

oder
CMUCam 3
http://www.cmucam.org/

oder, wenn er mal fertig wird:
http://www.chip45.com/index.pl?page=visionAVR〈=de

Gruß, Günter