超高速相機的到來使人們看到許多未知世界 超高速相機是高速記錄運動物體影像的光學(xué)攝影儀器。超高速相機以很高的攝影頻率記錄和的飛行姿態(tài)和事件。在火箭、航天器飛行試驗中,超高速相機的膠片由抓片機構(gòu)控制間歇運動,攝影時膠片不動,由快門控制曝光,曝光后膠片移動一個畫幅。超高速相機的膠片是連續(xù)運動的,攝影時靠補償機構(gòu)保持被攝目標與膠片相對靜止,由快門控制曝光。 超高速相機具有廣泛用途,例如:要想開發(fā)低噪音的洗衣機,就可以通過慢動作圖像分析防噪音零件震動的情況,以制造更加安靜的產(chǎn)品;在汽車的沖撞實驗中,也可以驗證氣囊的膨脹方式是否對人體產(chǎn)生**影響。此外,還可以用來調(diào)查瓶裝工廠的機械故障原因、了解混凝土的破壞、昆蟲翅膀的振動、爆炸發(fā)生時的沖擊波等詳細過程。 超高速相機已廣泛應(yīng)用于全世界范圍內(nèi)的各個領(lǐng)域。對于任意場景下的高速運動/超高速運動分析,超高速相機均以超凡的像素和超高的拍攝速率給予**呈現(xiàn)。超高速相機已廣泛應(yīng)用于顯微、燃燒、爆炸、沖擊、碰撞、振動、噴霧、電弧、焊接、錫焊、材料測試、生物力學(xué)、流體力學(xué)、裂紋擴展、彈性分析、機械設(shè)計、貼片加工、切削加工、生產(chǎn)線故障診斷、氣固兩相流試驗、高壓放電試驗、霍普金斯杠桿實驗、跌落試驗、爆破試驗、彈道分析等。 當物體的移動速度等于或大于聲速時(即突破音障),物體移動速度則超過了其產(chǎn)生的空氣壓力波。此時,壓力波無法迅速傳播出去,逐漸在物體的迎風面上累積而形成激波面。在激波面上,聲學(xué)能量高度集中,產(chǎn)生類似于雷聲的短暫而極其強烈的爆破聲,稱為“音爆”。近年來,利用超高速相機有史以來**次捕捉到光脈沖的“音爆”畫面,并稱“該技術(shù)有望用于監(jiān)測大腦神經(jīng)元放電以及腦內(nèi)活動成像”。 為了可視化捕獲這些難以捉摸的光散射現(xiàn)象,研究人員開發(fā)出一種超高速相機,能夠在單次曝光中以每秒千億幀的速度捕獲圖像。研究者利用這種創(chuàng)新性的超高速相機捕獲了激光脈沖散射現(xiàn)象的三個不同的視角:一個是場景的直接圖像,另外兩個記錄了激光散射現(xiàn)象的時態(tài)信息,以便研究人員逐幀地重建光散射的過程。 研究者“對每幀單獨的圖像都標記了不同的條形碼”,所以,即使在數(shù)據(jù)采集過程中圖像都混在一起了,研究者也能將其整理出來。其實,當前還有其他超高速成像系統(tǒng)能夠捕捉此類現(xiàn)象,然而這些系統(tǒng)通常都需要記錄數(shù)百或數(shù)千次曝光畫面才能真正捕捉到。相比之下,研究者此次提出的超高速相機系統(tǒng)僅需一次曝光就能捕捉超高速現(xiàn)象的畫面。 超高速相機這種簡單、高效的新型技術(shù)有助于捕獲那些復(fù)雜、不可預(yù)測的事件及現(xiàn)象,那些可能不會以完全相同的方式重復(fù)發(fā)生的事件及現(xiàn)象。研究人員稱,超高速相機有望在復(fù)雜的生物醫(yī)學(xué)背景中(如活組織或流動的血液)實時捕獲超快速事件或現(xiàn)象。