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高速攝像機是一種能夠以小于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。
高速攝像機可以在很短的時間內(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，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。高速攝像機技術(shù)具有實時目標(biāo)捕獲、圖像快速記錄、即時回放、圖像直觀清晰等突出優(yōu)點。
高速運動目標(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，在各采樣點即像素點產(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。
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