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高速摄像技术概述

更新时间:2024-03-05      点击次数:461

高速摄像机工作原理:高速运动目标受到自然光或人工辅助照明灯光的照射产生反射光,或者运动目标本身发光,这些光的一部分透过高速成像系统的成像物镜,经过物镜成像后,落在光电成像器件的CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)上,受驱动电路控制的光电器件,会对像感面上的目标像快速响应,即根据像感面上目标像光能量的分布,在各采样点即像素点产生相应大小的电荷包,完成图像的光电转换,带有图像信息的各个电荷包被迅速转移到记录介质(内存、磁盘阵列或存储卡等)中,经信号处理后由显示器显示,最后工作结束后即可及时地慢速重放。

高速摄像技术是研究高速运动物体或瞬变流逝现象的有效方法之一,其将视觉无法分辨的高速过程“冻结"在记录介质上,从而提供一系列与之耦合的空间-时间信息,空间信息是以图像来表现的,而时间信息是以摄影频率或曝光时间来决定的,为研究高速运动/瞬变的现象和规律机理提供了科学依据。该技术的出现弥补了人眼的生理局限(人眼的时间分辨能力1/24秒;空间分辨能力是1′,即25mm视距下约80um),扩展了人类对自然世界观察的深度和广度,将许多裸眼无法观察的试验现象和流逝对象转换成适宜观察的图像等可视化模式。该技术的主要优点是:拍摄速率高(≥1000帧/秒)、拍摄图像清晰、抗干扰能力强、功耗低、系统操作简单等,缺点就是有点贵。


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