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高速攝像的應用領域

發布人:中創聯達; 發布時間: 2020-12-10

? ? ? ?隨著系統的曝光時間越來越短,攝像速度越來越快,分辨率越來越高,高速攝像系統的應用領域也越來越廣。其中一些應用領域為:

? ? ? ?流體和燃燒研究;飛行及武器研究;機械加工和工具設計;物理和化學過程;運動和生理研究;動物行為和運動;光電工程研究;醫藥研究;天體物理學研究;意外事故研究;比賽記時;傳輸和交通工具研究;材料研究;原子能研究;學習教育;廣告和娛樂。

1.在軍事上的應用

? ? ? ?用于武器系統的發射、飛行、攻擊過程記錄和參數測試。圖為PhantomV5.0系統獲得的導彈發射序列圖像(攝像機視場固定),SVRⅡ攝像系統獲得彈丸脫殼圖像,攝像機放置在跟蹤架上跟蹤炮彈的飛行過程。

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2.風沙流中顆粒運動參數及分布特征的測試

? ? ? ?要研究顆粒的躍移特點及規律,除了可以用力學方程式來描述并建立各運動參數之間的關系之外,還可以將顆粒的躍移運動視為隨機運動來研究變量之間的關系。由于數學上的困難,現在還難以直接得到力學方程式的解析解,因此利用實測資料來分析、確定顆粒的躍移參數的統計分布函數也不失為一種實用、有效的方法。

? ? ? ?為清楚地觀測顆粒的實際躍移軌跡,采用高速攝像技術,這樣,每隔一個極短的時間,顆粒就成像一次,最后根據拍攝到的一系列連續的圖像(即代表顆粒在不同時間所處的不同位置)便可以確定出顆粒的躍移軌跡。

? ? ? ?從得到的圖像中對顆粒運動軌跡的數據判讀處理,可以得到躍移顆粒的粒徑D、起躍角、降落角、躍高H、躍長L、躍高點長等物理量。經過進一步整理、分析和計算,則可得到顆粒在躍移過程中的速度u、v和加速度、以及各個相應物理量的統計分布。

3.智能交通

? ? ? ?智能交通是20世紀末提出的新概念,現在正以極快的速度形成新的產業,已展現了極大的市場前景。高速攝像技術可獲取高速行駛車輛的清晰圖像,包括車型、顏色、車牌以及行駛速度等,為日益繁重的車輛運輸監管提供了現代化的手段,圖為杭州中瑞科技有限公司研制的捷變高速攝像車輛超速抓拍系統。

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4.汽車碰撞試驗

? ? ? ?汽車碰撞試驗的目的在于減少汽車事故的人員傷亡,它是一種綜合檢驗汽車運行安全性的最重要的試驗項目,在發達國家已經作為汽車定型、生產以及進出口必須進行的法規性試驗。

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5.材料研究

? ? ? ?高速攝像在對發動機凸輪軸的壽命以及石油鉆探機的彈簧斷裂原因的研究中發揮了很好的作用。圖為北約組織采用imacon超高速攝像系統測量模擬碎片撞擊單一Kevlar纖維織物的情形,目的在于研究該材料用作防彈衣的動態特性。

6.廣告及娛樂

? ? ? ?為了讓人眼能夠觀察到快速變化過程,并產生深刻的影響,通過高速攝像記錄的高速事件,然后慢放可獲得特別的效果。

7.運動訓練及分析研究

? ? ? 體育運動記錄片中看到的所謂“慢動作”就是這種情況。它可以幫助教練員、運動員對動作進行分析研究、提高成績,也可以用于觀眾悉心欣賞體育運動。

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