高速摄像机基础知识

什么是高速摄像机？

高速摄像机是一种摄影设备，可以高速捕捉物体，将其捕捉为图像，并以慢动作回放。

一台典型相机大约以30帧每秒的速度拍摄，每秒拍摄30张照片。 因此，在验证行为时，会发生未知的过程。

另一方面，高速摄像机的拍摄速度可从约100英尺到200万英尺/秒，包括高型号。

因此，高速摄像机，也称为高速摄像机和慢动作摄像机，是能够在一般摄像机中可视化未知过程的摄影设备。

• 什么是FPS？

  它以帧率表示为每秒内由视频组成的图像数量。

高速摄像机的应用

高速摄像机拥有大量一秒钟内可拍摄的图像，因此一秒钟内可播放的视频数量也较多。

因此，可以复制数百到数千甚至数万张图像，而非每秒约30张图像，从而能够以更平滑的现象重现高速现象。

此外，作为附加价值，出现了具有多种功能的相机，用于高速现象分析、汽车碰撞实验、流体可视化与测量、坠落物体实验以及制造现场缺陷分析。

高速摄像机的原理

高速摄像机可以单独拍摄，但它们通常与软件配合进行分析。

典型的系统配置包括将高速摄像机连接到计算机、数据记录器及各种传感器（如夹具计），并用摄像机内部的摄像机控制软件控制摄像机。 然后，生成的视频文件会通过分析软件转换为运动分析数据和波形同步分析数据，进行定量分析。

此外，分析软件指定目标作为主要分析方法并执行分析。 作为一个流程，指定要跟踪的目标，开始跟踪，然后创建一个图表。 之后，它会测量并存储数据，并尝试从所追踪的位置和时间进行分析。

这种跟踪技术称为模式匹配，是一种常见的图像处理技术。 模式匹配检测所需的模式，并通过比较目标与参考图像来计算坐标。

通过反复使用上述方法拍照，可以获得被跟踪物体的运动信息，并计算速度和加速度，包括坐标。

这种方法被称为模式匹配中的几何匹配法。

高速摄像机的历史

高速摄影机的历史始于1851年，当时第一台高速摄影技术问世。 据说这张照片由威廉·亨利·福克斯·塔尔博特在英国拍摄。 他拍摄了大气火花放电的高速照片。

后来，1972年，美国视频逻辑公司开发了一款性能为120fps的黑白相机。 1981年，Spin Physics开发了SP-2000，作为一款高速摄像机，使用录像带作为录制介质。

当时，一般高速摄像机只能以大约200fps拍摄。 然而，SP-2000 是一款革命性的高速摄像机，能够以 2000 英尺每秒的速度拍摄。

在日本，NAC于1981年开发了一款1/2英寸VHS高速摄像机。 当时，这种类型的相机是世界上刚开发出来的，同时也是一款能够以200fps拍摄的相机。

后来，纳克于1986年开发了HSV-400，射速可达400英尺每秒。 1990年，我们开发了一款彩色高速摄像机，使用S-VHS系统可拍摄1000帧每秒。

高速摄像机价格

高速摄影机的价格范围因拍摄目的而异，但捕捉日常生活中的现象，你可以使用性能约为1000到2000英尺的相机。 大致的价格区间如下。

低价位

120fps到500fps的相机具备快速且无压力的拍摄性能。 该射击场的相机售价约为2万日元。

售价约在3万至4万日元的相机具备Wi-Fi连接、社交网络发布、防抖、广角和光学摄影功能。

此外，高速摄像机的拍摄范围约为1000 fps至2000 fps，售价约在20万日元至40万日元之间。

高价位

高价位的高速摄像机更多用于实验和科研，而非日常生活。 其价格在大约60万日元到70万日元之间，速度约为4000帧每秒。 在约7000fps下，价格区间约为90万日元到100万日元，而1万fps及以上的高速摄像机价格则超过200万日元。