高速攝像機原理 池田屋實業(yè)
什么是高速攝像機,?
高速相機是一種可以高速捕捉快速移動的物體、將其捕捉為圖像并以慢動作回放的攝影設(shè)備,。
典型相機的拍攝速度約為 30fps,,即每秒 30 張圖像,。因此,在驗證操作時,,會發(fā)生未知的過程。
另一方面,,高速相機(包括 型號)的拍攝速度約為 100 fps 至 200 萬 fps,。
因此,高速相機也被稱為高速相機或慢動作相機,,并且作為可以將普通相機未知的過程可視化的攝影設(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,。
高速相機的應(yīng)用
高速攝像機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,,可用于高速現(xiàn)象分析、汽車碰撞實驗,、流體可視化和測量,、落物實驗以及制造現(xiàn)場缺陷檢測用于分析等。
高速攝像機原理
高速相機本身可以拍照,但在進行分析時,,需要與軟件結(jié)合使用。
典型的系統(tǒng)配置是將計算機,、數(shù)據(jù)記錄器和各種傳感器(鉗形表等)連接到高速相機,并使用計算機內(nèi)部的相機控制軟件來控制相機,。然后使用分析軟件將創(chuàng)建的視頻文件轉(zhuǎn)換為動態(tài)分析數(shù)據(jù)、波形同步分析數(shù)據(jù)等,,并進行定量分析,。
另外,分析軟件的主要分析方式是要跟蹤的目標并進行分析,。該過程是要跟蹤的目標,、開始跟蹤并創(chuàng)建圖表,。之后,,我們測量并保存它,,并嘗試從跟蹤的位置和時間進行分析,。
這種跟蹤方法稱為模式匹配,,是一種常見的圖像處理方法,。在模式匹配中,,通過記憶目標,通過與參考圖像進行比較來檢測所需的模式,,并計算坐標。
通過上述方法重復(fù)拍照,可以獲得被跟蹤物體的運動信息,,從而可以計算出坐標、速度和加速度,。
這種方法在模式匹配方法中被稱為幾何匹配方法,。
高速攝像機的歷史
高速相機的歷史始于1851年 第一臺高速攝影術(shù)。據(jù)說拍攝這張照片的人是英國人威廉·亨利·??怂埂に柌┨?。他拍攝了大氣中火花放電的高速照片,。
后來,在1972年,,美國Video Logic公司開發(fā)出了性能為120fps的黑白攝像機。 1981年,,SpinPhysics開發(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,。
當時典型的高速攝像機的拍攝速度約為200fps,。然而,SP-2000 是一款革命性的高速相機,,能夠以 2,000 fps 的速度進行拍攝,。
在日本,NAC公司于1981年開發(fā)出1/2英寸VHS高速攝像機,。當時,,這種類型的相機是世界上 開發(fā)出來的,也是一款能夠以200fps拍攝的有價值的相機,。
后來,,在1986年,,NAC開發(fā)了HSV-400,,能夠以400fps的速度拍攝。此外,,我們在 1990 年開發(fā)了一款彩色高速攝像機,,可以使用 S-VHS 格式以 1,000 fps 的速度進行拍攝,。
高速相機價格
高速相機的價格范圍根據(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,。大概的價格范圍如下。