高速摄像机原理 池田屋实业

什么是高速摄像机？

高速相机是一种可以高速捕捉快速移动的物体、将其捕捉为图像并以慢动作回放的摄影设备。

典型相机的拍摄速度约为 30fps，即每秒 30 张图像。因此，在验证操作时，会发生未知的过程。

另一方面，高速相机（包括 型号）的拍摄速度约为 100 fps 至 200 万 fps。

因此，高速相机也被称为高速相机或慢动作相机，并且作为可以将普通相机未知的过程可视化的摄影设备而有用。

• 什么是帧率？

  帧速率是每秒组成视频的图像数量。

高速相机的应用

高速摄像机每秒可以拍摄大量图像，因此它们也可以每秒回放大量图像作为视频。

因此，到目前为止，每秒大约可以播放 30 张图像作为视频，但现在可以播放数百、数千甚至数万张图像，使高速现象变得更加容易。顺利地重现该现象。

此外，作为附加值，出现了具有各种功能的相机，可用于高速现象分析、汽车碰撞实验、流体可视化和测量、落物实验以及制造现场缺陷检测用于分析等。

高速摄像机原理

高速相机本身可以拍照，但在进行分析时，需要与软件结合使用。

典型的系统配置是将计算机、数据记录器和各种传感器（钳形表等）连接到高速相机，并使用计算机内部的相机控制软件来控制相机。然后使用分析软件将创建的视频文件转换为动态分析数据、波形同步分析数据等，并进行定量分析。

另外，分析软件的主要分析方式是要跟踪的目标并进行分析。该过程是要跟踪的目标、开始跟踪并创建图表。之后，我们测量并保存它，并尝试从跟踪的位置和时间进行分析。

这种跟踪方法称为模式匹配，是一种常见的图像处理方法。在模式匹配中，通过记忆目标，通过与参考图像进行比较来检测所需的模式，并计算坐标。

通过上述方法重复拍照，可以获得被跟踪物体的运动信息，从而可以计算出坐标、速度和加速度。

这种方法在模式匹配方法中被称为几何匹配方法。

高速摄像机的历史

高速相机的历史始于1851年 第一台高速摄影术。据说拍摄这张照片的人是英国人威廉·亨利·福克斯·塔尔博特。他拍摄了大气中火花放电的高速照片。

后来，在1972年，美国Video Logic公司开发出了性能为120fps的黑白摄像机。 1981年，SpinPhysics开发了SP-2000，这是一种使用录像带作为记录介质的高速摄像机。

当时典型的高速摄像机的拍摄速度约为200fps。然而，SP-2000 是一款革命性的高速相机，能够以 2,000 fps 的速度进行拍摄。

在日本，NAC公司于1981年开发出1/2英寸VHS高速摄像机。当时，这种类型的相机是世界上 开发出来的，也是一款能够以200fps拍摄的有价值的相机。

后来，在1986年，NAC开发了HSV-400，能够以400fps的速度拍摄。此外，我们在 1990 年开发了一款彩色高速摄像机，可以使用 S-VHS 格式以 1,000 fps 的速度进行拍摄。

高速相机价格

高速相机的价格范围根据拍摄目的而有所不同，但为了拍摄日常生活中的现象，可以使用性能约为 1,000fps 至 2,000fps 的相机。大概的价格范围如下。