高速攝像機工作原理和高速攝影在流體力學中的應用

　　高速攝像機可以在很短的時間內完成對高速目標的快速、多次采樣，當以常規速度放映時，所記錄目標的變化過程就清晰、緩慢地呈現在我們眼前。高速攝像機技術具有實時目標捕獲、圖像快速記錄、即時回放、圖像直觀清晰等突出優點。
 

　　高速運動目標受到自然光或人工輔助照明燈光的照射產生反射光，或者運動目標本身發光,這些光的一部分透過高速成像係統的成像物鏡。經物鏡成像後，落在光電成像器件的像感麵上，受驅動電路控製的光電器件，會對像感麵上的目標像快速響應，即根據像感麵上目標像光能量的分布，在各采樣點即像素點產生響應大小的電荷包，完成圖像的光電轉換。帶有圖像信息的各個電荷包被迅速轉移到讀出寄存器中。讀出信號經信號處理後傳輸至電腦中，由電腦對圖像進行讀出顯示和判讀，並將結果輸出。因此，一套完整的高速成像係統由光學成像、光電成像、信號傳輸、控製、圖像存儲與處理等幾部分組成。
 

　　高速攝影在工業應用中應用廣泛，高速攝像機能拍攝到肉眼無法看清楚的圖像和運動過程。流體力學中的湍流、流體的流速、流場、氣泡、沸騰、兩相流等運動規律的觀察和分析更是少不了高速攝像機的參與。如用多頭型高速攝影機拍攝的石頭進入水中一刹那的細節。通過高速攝像機影像，研究人員能夠了解石頭水下的受力情況，並通過流體動力學，分析出為何石頭能在水麵上連續多次漂浮。

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