关于高速摄像机的工作原理

摄像机是一种电磁波，具有与无线电波和可见光一样的本质。摄像机的发现是人类对自然认识的一次飞跃。利用某种其它的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为高速摄像机技术，这种电子装置称为高速摄像机。

这种热像图与物体表面的热分布场相对应，实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有用地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算、打印等。

高速摄像机是一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学。辐射是指辐射能(电磁波)在没有直接传导媒体的情况下移动时发生的热量移动。现代高速摄像机的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射，并在辐射与表面温度之间建立相互联系。所有高于零度(-273℃)的物体都会发出红外辐射。高速摄像机利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲高速摄像机就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。通过查看热图像，可以观察到被测目标的整体温度分布状况，研究目标的发热情况，从而进行下一步工作的判断。

人类一直都能够检测到红外辐射。人体皮肤内的神经末梢能够对低达±0.009°C的温差作出反应。虽然人体神经末梢极其敏感，但其构造不适用于无损热分析。例如，尽管人类可以凭借动物的热感知能力在黑暗中发现温血猎物，但仍可能需要使用更佳的热检测工具。由于人类在检测热能方面存在物理结构的限制，因此开发了对热能非常敏感的机械和电子设备。这些高速摄像机设备是在众多应用中检查热能的标准工具。简单来说，高速摄像机的原理就是利用温度成像，将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。自然界中只要高于零度的物体，都会不断向外辐射摄像机。高速摄像机通过光学系统、红外探测器芯片及电子处理系统，将物体表面红外辐射转换成可见图像。