高速攝像機(jī)的系統(tǒng)工作原理

高速攝像機(jī)就是能夠以很高的頻率記錄一個(gè)動(dòng)態(tài)的圖像，因?yàn)橐粋€(gè)動(dòng)態(tài)的圖像是需要數(shù)個(gè)靜止的連貫的圖片按一定時(shí)間速度播放出來(lái)的，高速攝像機(jī)一般可以每秒1000~10000幀的速度記錄，但這導(dǎo)致了每張像素不會(huì)太高，甚至不會(huì)超過(guò)一個(gè)家用數(shù)碼照相機(jī)的像素水平。

高速攝像機(jī)多年來(lái)被使用在研究上，有些非常實(shí)用，例如車(chē)禍模擬測(cè)試的紀(jì)錄。一直到當(dāng)下，才有這類(lèi)研究工具被娛樂(lè)界所運(yùn)用。高速攝像機(jī)有較為便攜的款式，可以用來(lái)拍攝商業(yè)電視和影片，捕捉“CSI”影集中子彈的沖擊畫(huà)面、“流言*”節(jié)目中的大爆炸，以及迪士尼新作“Earth”中的動(dòng)物飛行特技。

高速攝像機(jī)可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)高速目標(biāo)的快速、多次采樣，當(dāng)以常規(guī)速度放映時(shí)，所記錄目標(biāo)的變化過(guò)程就清晰、緩慢地呈現(xiàn)在我們眼前。高速攝像機(jī)技術(shù)具有實(shí)時(shí)目標(biāo)捕獲、圖像快速記錄、即時(shí)回放、圖像直觀清晰等突出優(yōu)點(diǎn)。

高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)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(yùn)動(dòng)目標(biāo)本身發(fā)光,這些光的一部分透過(guò)高速成像系統(tǒng)的成像物鏡。經(jīng)物鏡成像后，落在光電成像器件的像感面上，受驅(qū)動(dòng)電路控制的光電器件，會(huì)對(duì)像感面上的目標(biāo)像快速響應(yīng)，即根據(jù)像感面上目標(biāo)像光能量的分布，在各采樣點(diǎn)即像素點(diǎn)產(chǎn)生響應(yīng)大小的電荷包，完成圖像的光電轉(zhuǎn)換。帶有圖像信息的各個(gè)電荷包被迅速轉(zhuǎn)移到讀出寄存器中。讀出信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理后傳輸至電腦中，由電腦對(duì)圖像進(jìn)行讀出顯示和判讀，并將結(jié)果輸出。因此，一套完整的高速成像系統(tǒng)由光學(xué)成像、光電成像、信號(hào)傳輸、控制、圖像存儲(chǔ)與處理等幾部分組成。