高速攝像技術概述

高速攝像機工作原理：高速運動目標受到自然光或人工輔助照明燈光的照射產(chǎn)生反射光，或者運動目標本身發(fā)光，這些光的一部分透過高速成像系統(tǒng)的成像物鏡，經(jīng)過物鏡成像后，落在光電成像器件的CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）上，受驅(qū)動電路控制的光電器件，會對像感面上的目標像快速響應，即根據(jù)像感面上目標像光能量的分布，在各采樣點即像素點產(chǎn)生相應大小的電荷包，完成圖像的光電轉換，帶有圖像信息的各個電荷包被迅速轉移到記錄介質(zhì)（內(nèi)存、磁盤陣列或存儲卡等）中，經(jīng)信號處理后由顯示器顯示，最后工作結束后即可及時地慢速重放。

高速攝像技術是研究高速運動物體或瞬變流逝現(xiàn)象的有效方法之一，其將視覺無法分辨的高速過程“凍結"在記錄介質(zhì)上，從而提供一系列與之耦合的空間-時間信息，空間信息是以圖像來表現(xiàn)的，而時間信息是以攝影頻率或曝光時間來決定的，為研究高速運動/瞬變的現(xiàn)象和規(guī)律機理提供了科學依據(jù)。該技術的出現(xiàn)彌補了人眼的生理局限（人眼的時間分辨能力1/24秒；空間分辨能力是1′，即25mm視距下約80um），擴展了人類對自然世界觀察的深度和廣度，將許多裸眼無法觀察的試驗現(xiàn)象和流逝對象轉換成適宜觀察的圖像等可視化模式。該技術的主要優(yōu)點是：拍攝速率高（≥1000幀/秒）、拍攝圖像清晰、抗干擾能力強、功耗低、系統(tǒng)操作簡單等，缺點就是有點貴。