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高速攝像的應(yīng)用領(lǐng)域

? ? ? ?隨著系統(tǒng)的曝光時(shí)間越來(lái)越短，攝像速度越來(lái)越快，分辨率越來(lái)越高，高速攝像系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣。其中一些應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋?/span>

? ? ? ?流體和燃燒研究；飛行及武器研究；機(jī)械加工和工具設(shè)計(jì)；物理和化學(xué)過程；運(yùn)動(dòng)和生理研究；動(dòng)物行為和運(yùn)動(dòng)；光電工程研究；醫(yī)藥研究；天體物理學(xué)研究；意外事故研究；比賽記時(shí)；傳輸和交通工具研究；材料研究；原子能研究；學(xué)習(xí)教育；廣告和娛樂。

1.在軍事上的應(yīng)用

? ? ? ?用于武器系統(tǒng)的發(fā)射、飛行、攻擊過程記錄和參數(shù)測(cè)試。圖為PhantomV5.0系統(tǒng)獲得的導(dǎo)彈發(fā)射序列圖像（攝像機(jī)視場(chǎng)固定），SVRⅡ攝像系統(tǒng)獲得彈丸脫殼圖像，攝像機(jī)放置在跟蹤架上跟蹤炮彈的飛行過程。

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2.風(fēng)沙流中顆粒運(yùn)動(dòng)參數(shù)及分布特征的測(cè)試

? ? ? ?要研究顆粒的躍移特點(diǎn)及規(guī)律，除了可以用力學(xué)方程式來(lái)描述并建立各運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系之外，還可以將顆粒的躍移運(yùn)動(dòng)視為隨機(jī)運(yùn)動(dòng)來(lái)研究變量之間的關(guān)系。由于數(shù)學(xué)上的困難，現(xiàn)在還難以直接得到力學(xué)方程式的解析解，因此利用實(shí)測(cè)資料來(lái)分析、確定顆粒的躍移參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)也不失為一種實(shí)用、有效的方法。

? ? ? ?為清楚地觀測(cè)顆粒的實(shí)際躍移軌跡，采用高速攝像技術(shù)，這樣，每隔一個(gè)極短的時(shí)間，顆粒就成像一次，最后根據(jù)拍攝到的一系列連續(xù)的圖像（即代表顆粒在不同時(shí)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(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)據(jù)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(zhǎng)Ｌ、躍高點(diǎn)長(zhǎng)等物理量。經(jīng)過進(jìn)一步整理、分析和計(jì)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(gè)相應(yīng)物理量的統(tǒng)計(jì)分布。

3.智能交通

? ? ? ?智能交通是20世紀(jì)末提出的新概念，現(xiàn)在正以極快的速度形成新的產(chǎn)業(yè)，已展現(xiàn)了極大的市場(chǎng)前景。高速攝像技術(shù)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(yùn)輸監(jiān)管提供了現(xiàn)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(tǒng)。

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4.汽車碰撞試驗(yàn)

? ? ? ?汽車碰撞試驗(yàn)的目的在于減少汽車事故的人員傷亡，它是一種綜合檢驗(yàn)汽車運(yùn)行安全性的最重要的試驗(yàn)項(xiàng)目，在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)作為汽車定型、生產(chǎn)以及進(jìn)出口必須進(jìn)行的法規(guī)性試驗(yàn)。

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5.材料研究

? ? ? ?高速攝像在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的壽命以及石油鉆探機(jī)的彈簧斷裂原因的研究中發(fā)揮了很好的作用。圖為北約組織采用imacon超高速攝像系統(tǒng)測(cè)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(dòng)態(tài)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(chǎn)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(yùn)動(dòng)訓(xùn)練及分析研究

? ? ? 體育運(yùn)動(dòng)記錄片中看到的所謂“慢動(dòng)作”就是這種情況。它可以幫助教練員、運(yùn)動(dòng)員對(duì)動(dòng)作進(jìn)行分析研究、提高成績(jī)，也可以用于觀眾悉心欣賞體育運(yùn)動(dòng)。