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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 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(jìn)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(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。該過程是 要跟蹤的目標(biāo)、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(jìn)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(biāo),通過與參考圖像進(jìn)行比較來檢測所需的模式,并計算坐標(biāo)。
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(biāo)、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
據(jù)說拍攝這張照片的人是英國人威廉·亨利·福克斯·塔爾博特。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(dāng)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(jìn)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(dāng)時,這種類型的相機是世界上出來的,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(jìn)行拍攝。