高速攝像機(jī)原理 池田屋實(shí)業(yè)

什么是高速攝像機(jī)？

高速相機(jī)是一種可以高速捕捉快速移動(dòng)的物體、將其捕捉為圖像并以慢動(dòng)作回放的攝影設(shè)備。

典型相機(jī)的拍攝速度約為 30fps，即每秒 30 張圖像。因此，在驗(yàn)證操作時(shí)，會(huì)發(fā)生未知的過(guò)程。

另一方面，高速相機(jī)（包括 型號(hào)）的拍攝速度約為 100 fps 至 200 萬(wàn) fps。

因此，高速相機(jī)也被稱(chēng)為高速相機(jī)或慢動(dòng)作相機(jī)，并且作為可以將普通相機(jī)未知的過(guò)程可視化的攝影設(shè)備而有用。

• 什么是幀率？

  幀速率是每秒組成視頻的圖像數(shù)量。

高速相機(jī)的應(yīng)用

高速攝像機(jī)每秒可以拍攝大量圖像，因此它們也可以每秒回放大量圖像作為視頻。

因此，到目前為止，每秒大約可以播放 30 張圖像作為視頻，但現(xiàn)在可以播放數(shù)百、數(shù)千甚至數(shù)萬(wàn)張圖像，使高速現(xiàn)象變得更加容易。順利地重現(xiàn)該現(xiàn)象。

此外，作為附加值，出現(xiàn)了具有各種功能的相機(jī)，可用于高速現(xiàn)象分析、汽車(chē)碰撞實(shí)驗(yàn)、流體可視化和測(cè)量、落物實(shí)驗(yàn)以及制造現(xiàn)場(chǎng)缺陷檢測(cè)用于分析等。

高速攝像機(jī)原理

高速相機(jī)本身可以拍照，但在進(jìn)行分析時(shí)，需要與軟件結(jié)合使用。

典型的系統(tǒng)配置是將計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)記錄器和各種傳感器（鉗形表等）連接到高速相機(jī)，并使用計(jì)算機(jī)內(nèi)部的相機(jī)控制軟件來(lái)控制相機(jī)。然后使用分析軟件將創(chuàng)建的視頻文件轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)分析數(shù)據(jù)、波形同步分析數(shù)據(jù)等，并進(jìn)行定量分析。

另外，分析軟件的主要分析方式是要跟蹤的目標(biāo)并進(jìn)行分析。該過(guò)程是要跟蹤的目標(biāo)、開(kāi)始跟蹤并創(chuàng)建圖表。之后，我們測(cè)量并保存它，并嘗試從跟蹤的位置和時(shí)間進(jìn)行分析。

這種跟蹤方法稱(chēng)為模式匹配，是一種常見(jiàn)的圖像處理方法。在模式匹配中，通過(guò)記憶目標(biāo)，通過(guò)與參考圖像進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)所需的模式，并計(jì)算坐標(biāo)。

通過(guò)上述方法重復(fù)拍照，可以獲得被跟蹤物體的運(yùn)動(dòng)信息，從而可以計(jì)算出坐標(biāo)、速度和加速度。

這種方法在模式匹配方法中被稱(chēng)為幾何匹配方法。

高速攝像機(jī)的歷史

高速相機(jī)的歷史始于1851年 第一臺(tái)高速攝影術(shù)。據(jù)說(shuō)拍攝這張照片的人是英國(guó)人威廉·亨利·?？怂埂に柌┨?。他拍攝了大氣中火花放電的高速照片。

后來(lái)，在1972年，美國(guó)Video Logic公司開(kāi)發(fā)出了性能為120fps的黑白攝像機(jī)。 1981年，SpinPhysics開(kāi)發(fā)了SP-2000，這是一種使用錄像帶作為記錄介質(zhì)的高速攝像機(jī)。

當(dāng)時(shí)典型的高速攝像機(jī)的拍攝速度約為200fps。然而，SP-2000 是一款革命性的高速相機(jī)，能夠以 2,000 fps 的速度進(jìn)行拍攝。

在日本，NAC公司于1981年開(kāi)發(fā)出1/2英寸VHS高速攝像機(jī)。當(dāng)時(shí)，這種類(lèi)型的相機(jī)是世界上 開(kāi)發(fā)出來(lái)的，也是一款能夠以200fps拍攝的有價(jià)值的相機(jī)。

后來(lái)，在1986年，NAC開(kāi)發(fā)了HSV-400，能夠以400fps的速度拍攝。此外，我們?cè)?1990 年開(kāi)發(fā)了一款彩色高速攝像機(jī)，可以使用 S-VHS 格式以 1,000 fps 的速度進(jìn)行拍攝。

高速相機(jī)價(jià)格

高速相機(jī)的價(jià)格范圍根據(jù)拍攝目的而有所不同，但為了拍攝日常生活中的現(xiàn)象，可以使用性能約為 1,000fps 至 2,000fps 的相機(jī)。大概的價(jià)格范圍如下。