高速運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)目標(biāo)本身發(fā)光,這些光的一部分透過(guò)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(dòng)電路控制的光電器件，會(huì)對(duì)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(diǎn)即像素點(diǎn)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(gè)電荷包被迅速轉(zhuǎn)移到讀出寄存器中。讀出信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理后傳輸至電腦中，由電腦對(duì)圖像進(jìn)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(hào)傳輸、控制、圖像存儲(chǔ)與處理等幾部分組成。

常用的減少分辨率的兩種方式是下采樣，即Skipping（跳采樣）和Binning（合并讀出）。通過(guò)選取視野中的像素點(diǎn)，抽取指0定像素點(diǎn)來(lái)降低分辨率。在Skipping模式中，并不會(huì)對(duì)所有行列的像素點(diǎn)進(jìn)行采樣，這樣才能獲取非原始分辨率的圖像（降低的分辨率圖像），而行列數(shù)據(jù)是成對(duì)讀取的。

圖為Skipping模式舉例

Binning是一種圖像讀出模式，將相鄰的像元中感應(yīng)的電荷被加在一起，以一個(gè)像素的模式讀出。Binning分為水平方向Binning和垂直方向Binning，0水平方向Binning是將相鄰的行的電荷加在一起讀出；垂直方向Binning是將相鄰的列的電荷加在一起讀出，Binning這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能將幾個(gè)像素聯(lián)合起來(lái)作為一個(gè)像素使用，在Phantom高速攝像機(jī)的應(yīng)用中，Binning Mode采用的是2x的Binning，即長(zhǎng)寬縮短為原本一般，輸出分辨率降低為原本的1/4。

大裝置是近年我國(guó)科技投入的重點(diǎn)之一。依靠大裝置，可以帶動(dòng)一個(gè)領(lǐng)域的完善和尖0端研究，有助于推動(dòng)中國(guó)科技強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，大裝置建設(shè)可謂意義重大。“大連先進(jìn)光源”全稱為“高重復(fù)頻率軟X射線自由電子激光裝置”，屬于國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。自由電子激光是當(dāng)今世界上技術(shù)（zui）為領(lǐng)0先的新一代光源，特別是近年來(lái)飛速發(fā)展的高增益自由電子激光，具有高亮度、超短脈沖、全相干等優(yōu)異特性，（zui）具有代表性的有美國(guó)的LCLS、德國(guó)的European XFEL、日本的SACLA、意大利的FERMI等裝置。自由電子激光裝置被英國(guó)《自然》雜志形象地稱為科學(xué)家的“高速攝像機(jī)”，可以準(zhǔn)確捕0捉到分子、原子等微觀粒子在化學(xué)反應(yīng)中的動(dòng)態(tài)影像，能夠用來(lái)給分子、原子“拍電影”，因此對(duì)能源、化學(xué)、物理、生物、醫(yī)學(xué)、材料等諸多基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域都具有不可或缺的革命性推動(dòng)作用?！按筮B先進(jìn)光源”屬于高重復(fù)頻率自由電子激光裝置，重復(fù)頻率將達(dá)到100萬(wàn)赫茲，這意味著科學(xué)家可以在更短時(shí)間內(nèi)獲得更多的微觀粒子影像信息。

為了提高高速攝像機(jī)的靈敏度，許多高速攝像機(jī)廠家會(huì)使用具有高量0子效率和高填充因子的成像器，當(dāng)選擇好了一款高速攝像機(jī)時(shí)，除了要考慮相機(jī)的靈敏度這一重要參數(shù)外，相機(jī)的幀率也是一項(xiàng)需要考慮的重要參數(shù)，為了提高幀率，采用CCD或CMOS成像器的相機(jī)制造商會(huì)使用不同的技術(shù)。針對(duì)CCD相機(jī)，沈陽(yáng)星邁科技有限公司使用一種稱為局部掃描的技術(shù)，從成像器的中心部分讀取可變帶，減少?gòu)腃CD的每個(gè)像素輸出電荷的需要，從而增加幀率。

高速攝像機(jī)有可選的突出功能，如高寫入速度可移動(dòng)固態(tài)驅(qū)動(dòng)器，可通過(guò)相機(jī)的后媒體艙訪問(wèn)，當(dāng)需要更換時(shí)，可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器提供數(shù)據(jù)可靠性以及輕松的驅(qū)動(dòng)器移除。

標(biāo)準(zhǔn)板載多通道數(shù)據(jù)采集模塊已準(zhǔn)備好同步測(cè)試數(shù)據(jù)與您的高速圖像數(shù)據(jù)，提供一個(gè)清晰的理解和解釋的測(cè)試視頻。

在電視上，視頻是以每秒鐘30幀的速率播發(fā)，合適于人的眼睛收看。大部分電視欄目和家庭電影全是以同樣的速率視頻錄制。但是高速攝像機(jī)可以以每秒鐘325,000幀的速率錄像，當(dāng)數(shù)碼相機(jī)運(yùn)行這般迅速時(shí)，功率大的的照明燈具是不可缺少的，并且全部拍攝組員都還要應(yīng)用電烤箱膠手套來(lái)實(shí)際操作聚焦點(diǎn)鏡片。