萬幀高速攝像機(jī)系統(tǒng)的原理是怎樣的呢?
閱讀:189 發(fā)布時(shí)間:2023-1-30
萬幀高速攝像機(jī)是一種能夠以小于1/1000秒的曝光或超過每秒250幀的幀速率捕獲運(yùn)動圖像的設(shè)備。它用于將快速移動的物體作為照片圖像記錄到存儲介質(zhì)上。錄制后,存儲在媒體上的圖像可以慢動作播放。早期的高速攝像機(jī)使用膠片記錄高速事件,但被*使用電荷耦合器件(CCD)或CMOS有源像素傳感器的電子設(shè)備取代,通常每秒超過1000幀記錄到DRAM上,慢慢地回放研究瞬態(tài)現(xiàn)象的科學(xué)研究動作。
萬幀高速攝像機(jī)系統(tǒng)的工作原理:
可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成對高速目標(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)動目標(biāo)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)物鏡成像后,落在光電成像器件的像感面上,受驅(qū)動電路控制的光電器件,會對像感面上的目標(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電荷包被迅速轉(zhuǎn)移到讀出寄存器中。讀出信號經(jīng)信號處理后傳輸至電腦中,由電腦對圖像進(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、信號傳輸、控制、圖像存儲與處理等幾部分組成。
萬幀高速攝像機(jī)具有廣泛用途,例如:要想開發(fā)低噪音的洗衣機(jī),就可以通過慢動作圖像分析防*件震動的情況,以制造更加安靜的產(chǎn)品;在汽車的沖撞實(shí)驗(yàn)中,也可以驗(yàn)證氣囊的膨脹方式是否對人體產(chǎn)生不良影響。此外,還可以用來調(diào)查瓶裝工廠的機(jī)械故障原因、了解混凝土的破壞、昆蟲翅膀的振動、爆炸發(fā)生時(shí)的沖擊波等詳細(xì)過程,使人們看到許多未知世界。