Du kannst natürlich einen weiteren uC verwenden der nur die Bildverarbeitung macht (und entsprechend mehr Speicher hat). Dieser uC liefert die Informationen dann an den Asuro uC. Dann kannst Du natürlich auch uC einsetzen die erheblich mehr Speicher verwalten können.

Interessant wird dann der AVR32 den Atmel jetzt rausbringt (s. Thread auf avrfreaks.net) aber da ist dann mit selber löten wahrscheinlich nichts mehr zu machen. Dafür hat der Chip eine SIMD Einheit plus MAC-Befehl, so dass Bildverarbeitung richtig schnell gehen sollte.