高速摄像机的发展历程
摄像机发展史与主要技术
摄像机发展史与主要技术引言摄像机是一种用于拍摄、记录和传输图像的设备。
它在我们的生活中扮演着重要的角色，无论是在娱乐、广告，还是在安防监控等领域都发挥着重要作用。
本文将介绍摄像机的发展史以及其中的主要技术。
1. 摄像机的早期发展摄像机的起源可以追溯到19世纪末期。
早期的摄像机是非常大、笨重的设备，需要多人操作。
它们使用的是胶片作为媒介，通过对光线的控制和记录来捕捉图像。
但是，早期的摄像机存在着成本高昂、使用复杂以及影像质量较差等问题。
2. 摄像机的电子化进程随着电子技术的快速发展，摄像机逐渐实现了电子化。
20世纪50年代，第一台电子摄像机诞生了。
这种摄像机使用电荷耦合器件（CCD）来转换光信号为电信号，然后将其记录在磁带上。
电子化的摄像机极大地提高了图像质量，使得摄像机更加便携、易于操作。
3. 摄像机的数字化时代随着数字技术的迅猛发展，摄像机进入了数字化时代。
数字摄像机使用数字信号处理技术将图像转换为数字信号，并将其记录在存储介质（如内存卡）上。
数字化的摄像机具有更高的分辨率、更丰富的图像处理功能以及更方便的数据存储和传输。
此外，数字技术还带来了视频压缩算法的发展，使得视频文件的大小更小，更便于存储和传输。
4. 摄像机的高级功能除了基本的图像捕获和存储功能外，现代摄像机还具备许多高级功能。
•自动对焦（AF）技术：通过检测图像中的对焦点，摄像机可以自动调整焦距，确保图像的清晰度。
•光学防抖（OIS）技术：通过使用稳定器或机械结构，摄像机可以消除手部抖动，从而拍摄更清晰、稳定的图像。
•高速连拍功能：摄像机可以以高速连续拍摄多张照片，捕捉快速移动的物体或动作。
•帧率选择：摄像机可以选择不同的帧率来拍摄视频，以适应不同的场景和需求。
•人脸识别技术：通过分析图像中的人脸特征，摄像机可以自动对焦和曝光，确保拍摄到人脸的清晰图像。
5. 摄像机的应用领域摄像机的应用领域非常广泛，涵盖了许多不同的行业和领域。
•娱乐行业：摄像机在电影、电视和广告制作中起着重要作用，帮助捕捉和传达故事情节和情感。
监控设备中监控摄像机的发展史
监控设备中监控摄像机的发展史截止现今，监控设备中的监控摄像机的发展大致可分为三个阶段：第一阶段：七十年代末到九十年代中期。
这个阶段以闭路电视监控系统(CCTV)为主，也就是第一代模拟电视监控系统。
第一代的以VCR(VideoCassetteRecorders)即盒式磁带录像机。
录像机(或简称VCR)是一种装有活动录像带盒的录像机，它带有的磁带用来录制电视广播节目的声音及视频留作以后播放。
在2000年左右，已经基本淘汰，被DVD播放机给取代。
闭路电视监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台等)直接观看被监视场所的一切情况，同时还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。
闭路电视监控系统的技术要求主要是：摄像机的清晰度、系统的传输带宽、视频信号的信噪比、电视信号的制式、摄像机等。
其传输媒介为视频线缆。
由控制主机进行模拟处理。
主要应用于银行、政府机关等高档场所。
第二阶段：九十年代中期至九十年代末，以基于PC机插卡式的视频监控系统为主，此阶段也被业内人士称为半数字时代。
其传输媒介依然是视频线缆。
由多媒体控制主机或硬盘录像主机(DVR)进行数字处理与存贮。
此阶段的应用也多限于对安全程度要求较高的场所。
第二代的以DVR(DigitalVideoRecorder)即数字视频录像机，取代传统的盒式磁带而用采用硬盘录像，故常常被称为硬盘录像机。
DVR采用的是数字记录技术，在图像处理、图像储存、检索、备份、以。
高速摄像机工作原理及应用
高速摄像机是一种能够以小于1/1000秒的曝光或超过每秒250帧的帧速率捕获运动图像的设备。
高速摄像机用于将快速移动的物体作为照片图像记录到存储介质上。
录制后，存储在媒体上的图像可以慢动作播放。
早期的高速摄像机使用胶片记录高速事件，但被完全使用电荷耦合器件（CCD）或CMOS有源像素传感器的电子设备取代，通常每秒超过1000帧记录到DRAM上，慢慢地回放研究瞬态现象的科学研究动作。
摄像机种类繁多，其工作的基本原理都是一样的：把光学图象信号转变为电信号，以便于存储或者传输。
当我们拍摄一个物体时，此物体上反射的光被摄像机镜头收集，使其聚焦在摄像器件的受光面（例如摄像管的靶面）上，再通过摄像器件把光转变为电能，即得到了“视频信号”。
光电信号很微弱，需通过预放电路进行放大，再经过各种电路进行处理和调整，最后得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来，或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来。
高速摄像机可以在很短的时间内完成对高速目标的快速、多次采样，当以常规速度放映时，所记录目标的变化过程就清晰、缓慢地呈现在我们眼前。
高速摄像机技术具有实时目标捕获、图像快速记录、即时回放、图像直观清晰等突出优点。
工作原理高速运动目标受到自然光或人工辅助照明灯光的照射产生反射光，或者运动目标本身发光,这些光的一部分透过高速成像系统的成像物镜。
经物镜成像后，落在光电成像器件的像感面上，受驱动电路控制的光电器件，会对像感面上的目标像快速响应，即根据像感面上目标像光能量的分布，在各采样点即像素点产生响应大小的电荷包，完成图像的光电转换。
带有图像信息的各个电荷包被迅速转移到读出寄存器中。
读出信号经信号处理后传输至电脑中，由电脑对图像进行读出显示和判读，并将结果输出。
因此，一套完整的高速成像系统由光学成像、光电成像、信号传输、控制、图像存储与处理等几部分组成。
高速摄像在流体力学中的应用高速摄像在工业应用中应用广泛，高速摄像机能拍摄到肉眼无法看清楚的图像和运动过程。
超高速工业相机说明
摄影技术——高速摄影
苹果被子弹击穿的瞬间多彩的牛奶
炮弹飞出炮膛
左图显示的是用条纹摄影术拍摄的一些蜡烛的形象。
右边的一组图也是用条纹摄影术拍摄的电焊枪炽热的焊头加热了空气的景像，所不同的是光线在某个瞬间穿过不同热量的空气（也是根据其不同密度）而发生不同的偏离。
光线在每一瞬间的偏离照射在条纹摄影板上的不同点上。
就产生了每幅图中的视觉效果。
这是一套用于分析焊接质量的高速摄影系统，利用摄影记录，可以改进生产工艺。
用针刺破装满水的气球的情景，可以说明验证很多力学、材料学方面的科学理论。
面对突如其来的变化的
不同心理、生理反映
1.网球运动员的击球动作
2.跳水运动员跃下跳板
除了体育竞
技的目的，高速
摄影照片本身，
也是非常美妙的
艺术作品
跳绳的小姑娘
1.可以检验（己方）、侦查（敌方）武器性能
2.可以分析爆炸效果
3.研究不同弹速的破坏效果
子弹速度越快，
切割平面越平滑
子弹对不同材质物体的杀伤效果也能通过高速摄影研究出来。
这不是盛开的虞美人，而是彩色液体溅起的浪花
被高速摄影“凝固”的咖啡葡萄入水的瞬间
牛奶的浪花
不是水晶，胜似水晶。
水珠溅起的瞬间，是那么的晶莹剔透。
高速摄像简述
一.高速摄像概述术语“高速摄影”、“高速摄像”很容易被人们直观地理解。
那就是用不同制式的相机以很高的速度一幅一幅地（即摄影频率）来拍摄快速运动的物体，将物体的运动变化过程记录下来。
高速摄影是采用胶片作为记录介质，而高速摄像则是采用非胶片的摄影，使用的记录介质为存储器和磁盘，光敏器件为固体图像传感器。
前者出现较早，技术成熟，但后者发展迅速，大有取代前者而成为现代主流相机的趋势。
因此，谈到高速摄像就不能不提到高速摄影，本章在简要回顾高速摄影历史轨迹的同时，着重对高速摄像进行概述。
当我们观看体育运动的电影时，常常看到运动员各种慢动作的特写镜头，高速摄影能更好地体现这种艺术效果。
摄影作为一种艺术，已得到广泛的应用，它的实质是记录空间两维信息的一种方法。
我们知道当用相机拍摄快速运动的物体时，如近距离拍摄高速行驶的摩托车，即使采用极短的曝光时间，也往往得不到清晰的照片。
其原因是在曝光时间内，物体的影像在底片上发生了移动，没有实现影像的“冻结”。
此外，为了研究分析快速运动的过程，要求得到一系列不同时刻的连续画幅。
因此，“高速摄影”这个词就包含着两个内容：一个是以很高的摄影频率获得一系列画幅；另一个是每个画幅的曝光时间极短，把快速运动物体的影像冻结在记录介质上。
人眼的视网膜有1/24ｓ的视觉暂留效应，所以人眼的时间分辨能力（分辨率）只有1/24ｓ。
电影摄影与放映的频率选为24幅／ｓ，正是利用这一特点，以不连续的放映使人获得连续的感受。
但对于许多瞬变现象，受到眼睛时间分辨率的限制，我们却只能看１到变化前后的结果，而看不清过程。
高速摄影是一种以高于电影拍摄频率摄影的技术，当拍摄结果以电影放映频率放映时，现象的变化就被放慢了。
二.高速摄影的定义最初美国的电影与电视工程师学会（SMPTE）建议高速摄影定义为：摄影的曝光时间小于等于１ｍｓ，摄影速度大于或等于250幅／ｓ。
后来充分考虑到各个方面修改为（fuller，1994）：以足够短的曝光时间和足够快的摄影速度记录光学及光电信息，获得的空间和时间分辨率应满足实验者的需求。
超高速摄影技术原理及其应用研究
超高速摄影技术原理及其应用研究在摄影领域，超高速摄影技术是一种非常重要的工具，它能够捕捉到瞬间的细微变化，并提供给我们一种全新的视角来观察事物。
本文将介绍超高速摄影技术的原理和其在各个领域的应用研究。
一、超高速摄影技术的原理超高速摄影技术是通过使用高速摄像机来捕捉高速运动的过程。
它的原理主要涉及到两个方面：高速摄像机的高帧率和快门速度的控制。
高速摄像机的高帧率是指摄像机每秒钟能够拍摄的图像数量。
常见的高速摄像机帧率可达到几千帧至数十万帧，远超普通相机的帧率。
高帧率使得摄像机能够在极短的时间内捕捉到多个连续的图像，从而还原出高速运动的过程。
快门速度的控制是指摄像机的曝光时间。
由于高速运动的过程非常短暂，如果曝光时间过长，图像会因为运动模糊而失真。
因此，在超高速摄影中，需要将快门速度控制在几毫秒乃至几微秒的范围内，以确保图像的清晰度和准确性。
二、超高速摄影技术的应用研究1. 科学研究领域超高速摄影技术在科学研究领域有着广泛的应用。
例如，在物理学研究中，可以利用超高速摄影技术观察高速碰撞、爆炸和物体形变等现象，帮助科学家深入了解物质的性质和反应机制。
在生物学研究中，超高速摄影技术可以用于观察细胞分裂、昆虫飞行和动物行为等，帮助研究者揭示自然界中一些细微而瞬间的动态过程。
2. 工程领域超高速摄影技术在工程领域的应用也非常广泛。
例如，在航天航空领域，超高速摄影技术可以用于研究飞行器起飞、着陆和空气动力学等问题，为改进飞行器设计提供参考。
在汽车工程领域，超高速摄影技术可以用于研究汽车碰撞、气囊展开和轮胎滑动等，为汽车安全性能的提升做出贡献。
3. 艺术创作领域除了科学和工程领域，超高速摄影技术还在艺术创作领域有着独特的应用。
通过超高速摄影技术，摄影师可以捕捉到人类眼睛难以察觉的瞬间美景，创作出令人惊叹的艺术作品。
例如，超高速摄影可以捕捉到水珠飞溅的瞬间、花瓣飘落的瞬间以及碎裂玻璃的瞬间等，呈现给观众一种静止时间的错觉，让人们对事物的运动和变化有了新的认识。
摄像技术发展简史PPT课件
按传感器分
传感器类型：CMOS与CCD 传感器数目：单CCD与3CCD
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
二、摄像机的简单操作使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
一、脚架的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
按使用用途分
广播级机型 专业级机型 消费级机型
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
按使用场合分
演播室/现场座机型摄像机 便携式摄像机 手持式摄像机
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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感谢您的观看！
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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摄像技术发展简史及摄像机的使用
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高速公路监控系统发展和应用
高速公路监控系统的发展和应用【摘要】通过对我国高速公路监控系统的回顾，产品的发展简介，以实例应用方式引出监控系统与服务交通的有效链接，体现监控系统的价值和意义，为高速公路监控系统的建设和实现大交通环境下的its服务。
【关键词】监控系统应用链接我国高速公路监控系统的历史回顾广佛高速公路是广东省于1989年开通的第一条高速公路，对当时的管理者而言，如何监控这种全新的交通动脉是富有挑战性的，顺应科学管理的理念，作为国家‘七五’科技攻关项目， 1991年在广佛高速公路诞生了我国第一个高速公路监控系统，该系统由交通部科学研究所的老一辈科技人员负责设计，并亲自组织实施。
主要包含交通数量数据采集单元（地感线圈和超声波检测器），信息发布单元（四块可变情报板，三块可变限速板），视频实时监控单元（四台可远程控制云台的黑白摄像机），紧急电话系统等。
除两块美国生产的5×7灯泡点阵显示可变情报板和四台摄像机为成熟产品外，其余大部分都是部公路所或下属省交通科研所的试制品。
系统由一条10kv的专线负责供电，视频图像采用光纤传输，其余数据和控制信号等均由数据电缆传输。
其系统主要任务是将道路各段面采集的交通量、占有率、平均车速等信息按时段打包后上传至中心控制室，再由计算机负责处理显示在中心的地图板上，监控人员根据显示的信息，按既定的程序要求，发布可变情报板（只限16条固定信息）和可变限速板（包括40、60、80叁组数字）指令，并汇总相关的交通量数据或报表。
基于当时监控系统的专业技术人员奇缺，缺乏经验和相应的成品，更谈不上标准和施工工艺规范，加上对相关的灾害天气认识不足等综合因素，使该系统未能按设计目标正常有效工作，随着广佛高速公路交通量的不断增长和扩路需要，导致10kv供电专线的最终废除，过早终结了使命，但其设计的理念至今仍一直采用。
监控系统技术及产品的发展方向随着电子和数字信息技术的高速发展，监控系统的应用产品如雨后春笋般成长壮大，展现在我们面前的产品和技术琳琅满目，现对监控系统的应用产品及发展方向分类如下：信息采集类视频技术产品其发展已不局限在图像采集上，摄像机是产品最多、发展最快、可选性最强的产品，已有从模拟向数字过度的趋势，衍生出更多的功能和产品系列，如：高速快球系列，车牌抓拍功能系列，交通突发事件视频检测器及图像后处理等升级产品;数据产品已由过去的地感线圈检测器、超声波或红外检测器，朝着视频检测器，微波检测器的方向发展；气象采集产品现已在市场上出现区域气象雷达预警产品，对灾害性的气象进行预测和防范；动态车辆道路称重系统信息传输类已由过去的传统线缆低速率传输到目前的数字高速传输，形式多种、立体发展。
摄像机发展史与主要技术
前言什么是CCD？在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或CCD（Charge Coupled Device）即电荷耦合元器件。
严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称，而实际上，摄像头与镜头大部门是离开购置的，用户凭据目标物体的巨细和摄像头与物体的距离，通过盘算得到镜头的焦距，所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的，不要以为摄像机（头）上已经有镜头。
摄像头的主要传感部件是CCD，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，CCD能够将光芒变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压产生变革，因此是理想的摄象元件。
是取代摄像管传感器的新型器件。
摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD凭据光的强弱积聚相应比例的电荷，各个像素积聚的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处置惩罚后，形成视频信号输出。
视频信号连接到监督器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。
这个尺度的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上寓目。
第一章摄像机生长史第一节CCD生长简史CCD产物问世已有30多年，从其时的20万像素生长到目前的500—800万像素，无论其市场范围照旧其应用面，都得到了巨大的生长，可以说是在平稳中逐步提高，特别是近几年来，在消费领域中的应用生长速度更快。
由于CCD的技能生产工艺庞大，目前业界只有索尼、飞利浦、柯达、松下、富士和夏普６家厂商可以批量生产，而其中最主要的供商应是索尼，飞利浦和柯达，其中，在各厂商市占率方面，索尼以50％的市占率，成为市场领导厂商。
索尼从70年代研发CCD以来，即将其遍及运用在摄录放影机及广播电视等专业用摄影机等器材上，目前索尼的研发水平仍是领先于其它公司之上目前的CCD组件，每一个像素的面积和开发初期比力起来，己缩小到1/10以下。
今后在应用产物趋向小型化，高像素的要求下，单元面积将会越发的缩小。
摄像机发展史
摄像机发展史40多年前，美国安培（Ampex）公司推出了世界上第一台实用型摄像机，开创了图像记录的新纪元。
由于当时的摄像机使用摄像管摄取图像，摄像管不仅使用寿命低、制造成本高、性能不稳定，而且不能对着强光进行摄影，故摄像机一直没有进入家庭。
在1970年代末期，JVC推出了第一台家用型摄像机，伴随这台家用型摄像机推出的还有JVC独立开发的VHS格式（高密度视频格式，即我们国内称1/2录像机和1/2录像带）。
JVC的最大功劳在于将摄像机的操作简化，大幅降低价格，使家用摄像机的概念开始被人们所接受。
VHS摄像机的录像带具有较大的通用性，我国家庭所拥有的录像机几乎都为VHS录像机，可以播放VHS摄像机所摄像带。
但VHS 摄像机清晰度比较低，所摄画面的水平清晰度只有250线。
为了弥补VHS的不足，厂商又开发出了S－VHS摄像机，它通过使用不同涂层的录像带，提高信号调制的载频、偏频，并增加专用的Y／C信号输出端子使亮度信号和色度信号可直接独立输出等措施，使记录画面的水平清晰度提高到400线。
但因为VHS和S-VHS录像带尺寸较大而导致摄像机体积庞大和笨重，并不适合于家庭使用。
因此VHS－C摄像机和S－VHS－C摄像机便应运而生，这种摄像机使用的录像带带盒尺寸较之VHS小了近一半，因而体积小巧，但质量档次与VHS摄像机和S-VHS摄像机相同。
另外，C型录像带可以通过配送的转换盒在家用VHS录像机上播放，国内的摄像机市场也正是由此开始起步。
但家用摄像机小型化的脚步并未因VHS-C和S-VHS-C型带的出现而停止，紧接着索尼（SONY）、夏普（SHARP）、佳能（Canon）公司又推出了8mm系列摄像机，即我们通常所说的V8。
因为V8所使用的录影带磁带宽为8mm，全名为Video8 制式，简称V8，V8磁带较C型带在体积上又有缩小，但水平解析度也降为270线。
不过这种8mm 格式的摄像带不能再用家用VHS录像机播放，只能使用摄像机来播放。
高速摄像机在外国的应用事例——高速摄影
高速摄像机在外国的应用事例——高速摄影随着科技的飞速发展，高速摄影技术在日常生活和工业领域越来越受到重视。
高速摄像机因其快速捕捉物体运动的能力，广泛应用于各种领域，如汽车碰撞测试、火箭发射、爆炸破坏等。
在外国，高速摄像机的应用已经非常普及，并且取得了许多成功。
下面将介绍几个有代表性的应用事例。
1. 汽车碰撞测试在汽车工业中，高速摄像机可以帮助工程师掌握汽车在碰撞事故中的变形情况，进而改进安全性设计，降低碰撞事故的伤害程度。
欧洲汽车碰撞试验中心(European Crash Test Center)采用了高速摄像机，在汽车碰撞测试中捕捉到了车辆变形的每一个细节。
高速摄像机可以捕捉到1秒钟内发生的几千帧图像，使得研究人员可以更清晰地了解车辆撞击时的变形状况。
2. 爆炸破坏高速摄像机还可以用于爆炸破坏领域的研究。
位于英国戴斯伯里的爆破实验室(Blastech Laboratories)利用高速摄像机研究炸药在不同条件下的爆炸性能，进而开发出更安全的爆炸物品。
高速摄像机还可以帮助恢复犯罪现场，分析爆炸事件的来源和破坏程度。
3. 生物学研究高速摄像机在生物学研究中也有着广泛应用。
美国哈佛大学的媒体和科技中心(Harvard Center for Biological Imaging)使用高速摄像机捕捉细胞分裂、蝙蝠飞行等高速动态过程。
高速摄像机可以捕捉到0.1毫秒的动态图像，帮助科学家更好地了解这些生物过程。
此外，高速摄像机还可以用于动物行为观察、病理学研究等领域。
4. 舞台表演高速摄像机还在舞台演出中得到了广泛应用，如棒球运动员的击球动作、芭蕾舞者身体转动、物体的破碎、魔术表演等。
高速摄像机可以捕捉到极快的运动速度和精细的动作，使得观众可以更好地了解演员的表演和运动技巧。
总的来说，高速摄像机在各个领域都有着广泛的应用，为科学研究和日常生活带来许多便利。
未来，随着高速摄影技术不断进步，高速摄像机的应用前景也会更加广阔。
摄影技术——高速摄影[1]
![摄影技术——高速摄影[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/c07b8eb54028915f804dc2bd.png)
空间信息量
一幅图像有若干个像元组成，不同的摄影 系统具有不同的像元数。假如像元数为Z， 每个像元由于图像的灰度和色度差别，又 分成K个信息级，在信息理论中，把的以2 为底的对数，定义为空间信息量：
I R log 2 K Z Z log 2 K
信息量的单位为比特。对目视而论， 人眼能分辨200个左右的灰度级和 1000个左右的色度级，这样对应的K 值就可达200×1000=2×105。
通常又可以十分清晰地分为以下三类：
间歇式 光学补偿式 转镜式
这三种相机的拍摄频率依次大幅度增高。
间歇式高速摄影机
相机有一个输片机构、收片机构与光学系统。
间歇式电影摄影机
普通间歇式电影摄影机的标准频率为24幅 ／秒，而间歇式高速摄影机的摄影频率为 100～1000幅／秒或更高一些。
底片通常长约200～300米，持续拍摄约数 分钟。
我们通常看到的体育运动的慢动作，早先 都是用这类摄影机拍摄的。如果将高速拍 摄的胶片用普通的电影机放映，则时间放 大率约为4～40倍，也可以用专门的判读 仪测出运动的多种参数。
间歇式高速摄影机的主要特点
（1）光学系统结构简单，光能量达到充分 利用；
什么是高速摄影？
人眼的时间分辨能力只有1/24s。而电影 摄影与放映的频率选为24幅／s，正是利 用这一特点，以不连续的放映使人获得连 续的感受。但对于许多高速运动的物体或 瞬变现象，受到人眼时间分辨率的限制， 我们无法看清过程。
而高速摄影，能把高速运动现象的发生、 发展和运动规律等清晰地展现在人们的面 前，是一种有效的记录方式和研究方法。
工业上也缺少不了这种摄影技术，事实上， 由于有了这种技术，人们才能够使一些生产过 程得到改善，因为在这些生产过程中，速度是 至关重要的。比如，在向玻璃瓶中灌饮料时， 如果灌装速度过快，就可能导致容器破碎，但 如果过程过于缓慢，那么成本就会提高。所以， 为了看得更清楚一点，获得更科学的设计方案， 必须拍一些照片，以显示出生产线上的薄弱环 节。
照相机发展史
1985年，日本美能达公司研制 出世界第一架自动调焦的单镜 头反光照相机——美能达 α7000。
1981年，索尼推出了全球第一 台不用感光胶片的电子相机— —索尼马维卡。
1994年，尼康公司推出了第一 款具有减震系统（VR）技术的 袖珍相机Zoom-Touch 105 VR。
在此阶段，照相机的性 能逐步提高和完善，光 学式取景器、测距器、 自拍机等被广泛采用， 机械快门的调节范围不 断扩大。照相机制造业 开始大批量生产照相机。 黑白感光胶片的感光度、 分辨率和宽容度不断提 高；彩色感光片开始推 广，从而使摄影队伍迅 速扩大并走向专业化。
1928年，世界上第一台双镜头 反光120相机“禄来”，由德国“ 弗兰克和海德克”公司推出
柯达1916年生产的NO.3A的连 动测距型折叠皮腔相机。这类 相机由于其皮腔呈风琴状，故 也被称为风琴相机。
第一张宽为35毫米的现代胶卷 （1934年）
1934年，日本第一代高级布帘 快门35mm照相机“KWANON” 由佳能公司前身“精机光学研 究所”研制成功.
1947年，美国的兰德博士发明 了黑白即显（一步成像）摄影 法，宝丽来兰德相机问世
1959年，日本尼康公司推出第一架 135单镜头反光照相机Nikon F，这 是现在广为流行的单反相机的鼻祖
四、摄影术电子化高速发展时期 （1960年-2008年）
该阶段，相机 的发展进入了 自动化与电子 化的高速发展 期，相机从外 形，到成像技 术与品质，功 能的简便化等 方面都取得了 巨大的进步。
1962年，装有程序自动曝光系 统的“美能达Hi-matic型”照相 机上市。
高速摄像机的图像传感器的现状及发展趋势
图像传感器作为一种基础器件，因能实现信息的获取、转换和视觉功能的扩展，并能给出直观、真实、层次多、内容丰富的可视图像信息，在现代社会中得到了越来越广泛地应用。
20世纪60年代以前，摄像是用各种电子束摄像管来实现，60年代后期，各种固态图像传感器得到了迅速的发展。
固态图像传感器主要分为两类：一类是电荷耦合式图像传感器（CCDS），它从70年代开始就一直在图像传感领域占据支配地位，如今在市场上依然保持着优势；另一类是CMOS图像传感器，虽在60年代就出现，但因其性能差，像素面积相对较大而没有被当时的市场所接受。
从90年代初开始，亚微米CMOS工艺的实用性、CMOS制造工艺的成熟和低噪声有源像素传感新概念的出现，都促成了现今高性能CMOS图像传感器的迅速发展。
在未来的电子消费市场里，人们需要的是一种高分辨率、高速、低功耗、低成本、小型化和高集成数字式的图像系统，而CCDS存在一些自身技术无法克服的缺点，因此，尚未成熟但更有发展空间的CMOS图像传感器设计日益得到人们的重视。
固态图像传感器是指将布设在半导体衬底上许多能实现光－电信号转换的小单元，用所控制的时钟脉冲实现读取的一类功能器件。
感光小单元简称为“像元”或“像点”。
它们本身在空间和电气上是彼此独立的。
固态图像传感器具有体积小、重量轻、解析度高、功耗低和可低电压驱动等优点，目前已广泛应用于电视、图像处理、测量、自动控制和机器人等领域。
图2.1是光导摄像管与固态图像传感器的基本原理的比较。
如图2.1（a）所示，当入射光信号照射到摄像管中间电极表面时，其上将产生与各点照射光量成比例的电位分布。
若用电子束扫描中间电极，负载R 上便会产生变化的放电电流。
由于光量不同而使负载电流发生变化，这就是所需的输出电信号。
而图2.1（ｂ）所示的固态图像传感器的输出信号的产生，不需外加扫描电子束，它可以直接由自扫描半导体衬底上诸像素而获得。
输出电信号与像素的位置对应，因而，再生图像失真度极小。
高清网络摄像机的发展应用与技术趋势
高清网络摄像机的发展应用与技术趋势发表时间：2017-03-28T15:58:35.150Z 来源：《基层建设》2016年36期作者：郭晋虎[导读] 摘要：本文主要从笔者亲身参与的高清网络摄像机的发展历程与发展应用分析以及技术趋势分析，旨在与同行探讨学习，共同进步。
深圳市亚新科技有限公司 518067 摘要：本文主要从笔者亲身参与的高清网络摄像机的发展历程与发展应用分析以及技术趋势分析，旨在与同行探讨学习，共同进步。
关键词：高清网络摄像机；发展；应用；技术趋势；优势在现代经济社会快速发展,科学技术持续完善与更新的背景之一,社会大众对于公共安全、生命安全、财产安全的关注度持续提高。
从监控角度的角度上来说,多依赖于摄像机来对实时信息进行记录、传输,在摄像机的综合应用背景之下,将传统意义上的安全防护性监控逐步发展并转变为生产经营管理综合一体的监控模式,同时也使得监控过程中的空间限制被打破,自室内监控模式转变为以无人值守为特点的监控模式。
同时,互联网网络系统基于其数据传输的时效性、稳定性、以及安全性优势,在与摄像机相互结合的背景之下,能够形成高清网络摄像机,并作用于包括金融、教育、安防、文化等多个行业与领域,持续提高其监控功能的网络性、智能性、远程性、以及数字J险优势,而这也正是构建新时期网络视频监督控制系统的主流发展方向之一。
本文即针对以上问题展开详细分析与探讨。
1.高清网络摄像机的发展历程视频监控发展于上个世纪七十年代末，当时以闭路电视监控系统为主，这也是第一代模拟电视监控系统，主要为VCR即盒式磁带录像机。
到九十年代中期，基于PC机插卡式视频监控为主的系统开始形成，主要由多媒体控制主机或硬盘录像主机（DVR）进行数字处理与存储,并取代了传统的盒式磁带，但无论是VCR还是DVR，其前端的摄像机产品都是模拟摄像机，通过同轴电缆传输视频信号。
2000年以后，以嵌入式技术为依托，以网络、通信技术为平台，以智能图像分析为特色的网络视频监控系统获得快速发展，引发了视频监控行业的技术革命，全球第一款网络摄像机也在此期间应运而生。
摄摄像、录像机产品系统历史和发展
摄录系统历史和发展系统, 摄录, 历史, 发展转帖：摄录系统历史和发展（一）摘要：本文结合一些珍贵的图片资料较系统地介绍了摄录系统的发展，着重叙述了从早期的四磁头模拟方式记录的录像机到数字标清摄录系统、数字高清系统的发展历程。
对各个发展阶段中常用格式的性能、代表机型、发表时间等参数都做了较详细的阐述，并对未来摄录系统发展趋势进行了展望。
描述：贝尔德早期电视方案摄像机和录像机是制作电视节目不可缺少的设备，其中摄像机起着将景物的光信号转换为电信号的作用，而录像机是将电视信号转换为磁信号的设备。
自从英国人贝尔德（Baird）在1928年提出了世界上第一个彩色电视方案以来，至今已过去了七十多个年头，电视技术取得了长足的进步。
在这期间我们不得不提及美国人戈德马克（Gold Mark）在1940年发明试播的一种称为场顺序制的彩色电视（CBS制），由于频带带宽和黑白电视不兼容，所以在当时拥有大量黑白电视用户的美国得不到推广，但却为实用彩色电视技术的发展奠定了坚实的基础。
50年代初，美国开始研制与黑白电视兼容的NTSC制。
1953年12月，美国联邦通信委员会FCC批准了NTSC兼容制彩色电视，并以美国国家电视系统委员会National Television System Committee的缩写命名，开始了彩色电视的新时代。
NTSC制先后被美、日、加拿大和北欧诸国采用。
被普遍采用的NTSC-M制场频为60Hz，帧频30fps，每帧525行，视频带宽4.2MHz。
为克服NTSC制对相位失真的敏感性，1962年，前联邦德国研制了一种采用逐行倒相的改进方案，即PAL制（Phase Alternation by Line），并于1967年正是采用PAL 制广播。
1972年，我国决定采用PAL-D制作为我国电视制式。
其场频为50Hz，帧频25fps，每帧625行，视频带宽为6MHz。
几乎与此同时，法国经过7年的研究，于1966年正式定型了SECAM制（法语Séquential Couleur à Mémo ire的缩写）即顺序传送与存储彩色电视系统。
高速公路全程监控的现状及发展前景
高速公路全程监控的现状及发展前景高速公路全程监控的现状及发展前景摘要：随着我国社会和经济的快速发展，人们的生活水平不断地提高,所以就导致了我国家庭轿车的数量逐渐地增加，这就给我国公路带来了巨大的压力，带来了一系列的交通问题，特别是交通事故的发生率逐年提升。
本研究综述了高速公路监控系统概述、高速公路全程监控系统的发展现状和制约因素、解决高速公路监控系统问题的措施等内容。
关键词：高速公路，全程监控，现状，发展前景随着我国经济和汽车行业的快速发展，高速公路上的车流量急剧增加，加大了交通压力.这种情况下，交通事故的发生率也呈现出逐年上升的趋势，给人们的生命和财产安全带来了极大的威胁。
为了缓解交通压力和减少交通事故的发生率,我国要加强对高速公路的监控力度，要实现对高速公路的全程监控，但是在对高速公路实施全程监控的过程中存在一些制约因素,限制了监控系统的实施。
如果想要实现对高速公路的全程监控,就必须解决这些限制因素。
1高速公路监控系统概述我国当前大部分的高速公路监控系统都是采用了数字与模拟混合视频组网的形式，具体的说高速公路监控系统包含了摄像机、站级矩阵、站级传输设备、片区监控中心矩阵、视频编码器、干线传输设备、省监控中心解码器、视频交换机、监视器等组成部分。
在这个系统中，高速公路收费站作为高速公路的基层管理单位，同时还承担着对内外广场摄像机、车道摄像机进行管理和直接调用的责任，但是距离收费站较远的摄像头要想进行数据传输就要通过站级矩阵和光端机进行传输，收费站还要对管理的摄像机进行控制，把图像上传到区域监控矩阵，以便片区管理中心可以进行图像管理，数据和图像就是这样一级一级地进行传输。
每一级监控管理中心都是通过数据和图像处理软件进行图像的控制和调用,这种监控管理方式具有很大的管理优势，是未来高速公路监控管理系统发展的趋势。
2高速公路全程监控系统的发展现状和制约因素对高速公路进行全程监控可以随时了解路况信息，这给乘车人员的安全提供了极大的保障，一方面监控系统的安装可以限制驾驶人员的行车速度；另一方面，当发生交通事故时,可以及时地发现并进行及时救援。
高速摄像机工作原理
高速摄像机工作原理
高速摄像机是一种特殊设计的摄像设备，它具有较高的帧率和快速曝光时间，可以在短时间内捕捉高速运动的细节。
它的工作原理基于快速图像传感器和高速数据处理技术。
高速摄像机使用快速图像传感器来捕捉快速运动的细节。
传感器上的像素会转换为电信号，并通过模拟数字转换器（ADC）转化为数字信号。
为了实现高帧率，高速摄像机通常使用CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器，因为CMOS传感
器可以更快地读取数据。
在运动捕捉中，高速摄像机使用快速曝光时间来冻结运动，以便在每一帧中捕捉到尽可能多的细节。
传统摄像机使用机械快门来控制曝光时间，而高速摄像机则使用电子快门。
电子快门通过控制图像传感器中每个像素的曝光时间来实现快速曝光。
它可以控制每一行像素的开始和结束时间，从而实现高速和灵活的曝光控制。
为了处理高帧率的图像数据，高速摄像机使用高速数据处理技术。
它可以快速将大量的图像数据传输到存储介质或计算机内存中，以便后续处理和分析。
常见的高速数据传输技术包括高速串行接口（如Gigabit Ethernet和USB 3.0）和专用数据传输卡。
总之，高速摄像机的工作原理是通过快速图像传感器、电子快门和高速数据处理技术来捕捉和处理高速运动的细节。
这些技
术的结合使得高速摄像机成为研究和应用领域中不可或缺的工具。
高速摄像测量技术使用方法简介
高速摄像测量技术使用方法简介摄像测量技术在现代科学和工程学中发挥着重要的作用。
在许多领域中，特别是在工程、制造、医疗和生物学等领域，需要对快速运动物体的运动进行精确测量。
这就要求使用高速摄像测量技术来获取高质量、高精度的测量数据。
一、高速摄像测量技术的原理高速摄像测量技术基于对物体的运动进行连续的高速图像记录和精确的时间测量。
通过记录目标物体运动过程中的一系列快速图像，并通过精确的时间测量，可以计算出物体的速度、加速度等重要动态参数。
二、高速摄像测量的设备和软件为了进行高速摄像测量，需要使用高速摄像机。
高速摄像机具有更高的帧速率和更快的快门速度，可以更准确地捕捉快速运动物体的图像。
同时，还需要使用高质量的镜头来确保图像的清晰度和准确性。
此外，还需要使用计算机和专业的摄像测量软件来处理和分析图像数据。
三、高速摄像测量的实际应用高速摄像测量技术在许多领域中起到了关键作用。
在制造业中，可以使用高速摄像测量技术来监测和优化生产过程中的物体运动。
例如，在汽车制造中，可以使用高速摄像测量技术来测量车辆在制动和加速过程中的车速和加速度，从而优化车辆的性能。
在医疗领域，高速摄像测量技术可以用于研究人体的运动和生理过程。
例如，在运动医学中，可以使用高速摄像测量技术来测量运动员的动作，以帮助改善运动技术和预防运动损伤。
在生物学领域，高速摄像测量技术可以用于研究动物和昆虫的运动行为。
通过捕捉和分析高速图像，可以揭示动物和昆虫的运动方式和行为规律，进一步了解它们的生态习性和生物学特征。
四、高速摄像测量技术的挑战与发展尽管高速摄像测量技术在许多领域中得到了广泛应用，但仍面临一些挑战。
例如，高速摄像测量技术对设备和软件的要求较高，成本也相对较高。
此外，高速摄像测量技术在应对复杂的物体形态和动态过程时可能存在一定的局限性。
随着科学技术的不断发展，高速摄像测量技术也在不断向前发展。
新的设备和软件技术的出现，为高速摄像测量技术的应用提供了更多的可能性。
摄像机发展史与主要技术
摄像机发展史与主要技术一、摄像机的起源摄像机作为一种记录和传播视觉信息的工具，起源于19世纪。
最早的摄像机可以追溯到摄影和电影的发展。
在19世纪末，爱迪生发明了第一台动态影像录制装置，也就是著名的运动照相机。
从那时起，摄像机的发展越来越迅速，技术不断进步，功能逐渐完善。
二、摄像机的发展历程1.模拟摄像机时代：–在20世纪初，摄像机主要使用模拟技术，例如电子管和磁带。
这种摄像机具有很多限制，比如画质较低、体积庞大、使用成本高昂等。
2.数字摄像机时代：–在20世纪末，随着数字技术的发展，数字摄像机开始普及。
数字摄像机具有更高的画质、更小的体积、更便捷的存储方式等优势，逐渐取代了模拟摄像机的地位。
3.无人机摄像机时代：–近年来，随着无人机技术的快速发展，无人机摄像机成为新的热点。
无人机摄像机可以实现航拍、监控、拍摄等功能，具有更大的潜力和应用空间。
三、摄像机的主要技术摄像机的技术主要包括以下几个方面： - 传感器技术：传感器是摄像机的核心部件，影响着摄像机的画质和感光性能。
随着CMOS传感器技术的不断发展，摄像机的画质得到了显著提升。
- 镜头技术：镜头是影响摄像机光学成像的关键因素，不同的镜头设计能够实现不同的拍摄效果。
- 图像处理技术：图像处理技术可以对摄像机拍摄的图像进行优化和修正，提高图像的清晰度和色彩还原度。
- 稳定技术：稳定技术可以帮助摄像机在拍摄过程中减少抖动，获得更平滑、稳定的画面。
- 拍摄模式技术：不同的拍摄模式技术可以实现不同的拍摄效果，比如全自动模式、手动模式等。
四、结语摄像机作为一种重要的视觉工具，承载着记录时代、传递信息的重要使命。
摄像机在不断发展和创新的过程中，不断推动着整个影像产业的进步。
未来，随着技术的不断发展，摄像机将会迎来更大的发展机遇和挑战。
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高速摄像技术的发展可由摄像速度（帧频）及其综合特性来描述。
19世纪60年代初期，随着磁记录技术的发展，产生了一代运动分析系统。
但它的商业化是在70年代，由于当时技术水平的局限，系统满画幅只能达到120幅／ｓ的摄像速度。
二代运动分析系统于1979年由NAC公司推出，其摄像速度为200幅／ｓ。
这在技术上是一个很大的进步，因为HSV－200型高速摄像系统可记录彩色图像，并且能记录很长的时间。
1980年Koda公司推出了三代运动分析系统———SP2000系统。
这种革命性的设备，以2000幅／ｓ或12000幅／ｓ（分区）的速度把黑白图像记录在宽12.7ｍｍ的高密度磁带上。
虽然其摄像速度很多年都保持最高，但磁带上的图像处理起来却比较麻烦。
1986年运动分析系统获得了重大的技术进步，主要标志产品KodakEktapro1000运动分析系统，其摄像速度为1000幅／ｓ和6000幅／ｓ。
虽然其速度比SP2000低，但有较多的优势：低成本，高性能的磁带传输系统，双摄像机操作，ＧＰＩＢ控制接口，磁带宽12.7ｍｍ，当记录16通道的图像信息时，传输速度为7.62ｍ／ｓ。
允许两台摄像机的图像在同一屏幕上分开显示，并可设定不同的摄像频率。
二者的图像隔行插入，可使500幅／ｓ摄像机提供1000幅／ｓ的速度。
磁记录技术在第三代运动分析系统中得到了应用，但在基于磁带的运动分析系统中，这种技术存在着固有的记录限制。
这种运动分析系统不仅记录时间有限，而且在磁带回放过程中，无法准确定位记录的位置。
因为这些记录设备是机电式的，从启动到实际记录图像，以及停机时都有一个时间延迟，在应用中局限性很大。
四代高速摄像系统是一种全新的图像记录系统，它以固体存储器作为存储介质。
1990年,Kodak生产的EktaproEM高速摄像系统，把数字图像存储在动态随机存储器（ＤＲＡＭ）中，这与以往通过记录长时间图像数据来捕获事件的传统方式不同。
ＤＲＡＭ技术表明在大部分的应用中，不需要太长的记录时间。
ＤＲＡＭ技术采用独特图像获取方法进行图像处理，提高了图像质量，并可连续不断地对图像实时记录。
经过20年的发展，ＤＲＡＭ已提高了其存储密度，降低了每幅图像存储的成本。
五代高速摄像系统在分辨率、帧频、彩色／黑白图像质量方面都得到提高。
五代高速摄像系统有三种代表产品Kodak EktaproHS4540、KodakEktaproHi Spec、KodakEktapro1000HRC。
HS4540记录的速度为（4500～40500）幅／ｓ。
Hi Spec是一种抗冲击的运动分析系统，在恶劣环境下记录速度为1000幅／ｓ。
摄像头可承受高达40ｇ的冲击。
ＨＲＣ在分辨率为（512×384）像元时，可以1000幅／ｓ的速度记录彩色和黑白图像，这个系统的分辨率是以往高速摄像的４倍。
六代高速摄像系统功能齐全，并为用户提供了更好的机动性和稳定性。
其中KodakEktaproRo、NAC MemeramCi、NAC MemrecamCCS、RedlakeMotionscope500、KodakEktaproMo TionCorder都是典型的六代分析系统。
KodakEktaproMo图像传感器是一个性能卓越、功能齐全的摄像系统，专门为在特殊的应用环境下代替胶片摄影机而设计，其体积小，重量轻；接受移动PCMCI A硬盘或闪存，来从ＤＲＡＭ存储器中获得图像；记录的图像一直保留，直至下载到计算机中。
以前的高速摄像系统一直都和图像处理器相连，而R
Ｏ（只记录）摄像机不需要处理器，或者无需和它连接。
但任何计算机都需要适当的软件，把数据转换为tiff图像格式，再进行数据处理。
Memrecam高速摄像系统提供了相似的卓越性能，该系统可以用500幅／ｓ的速度，在（580×434）像元的分辨率下记录彩色图像。
通过降低分辨率，其速度可达2000幅／ｓ。
Memrecam Ci自身有一个控制面板，操作简单方便，ＮＡＳＣ／ＰＡＬ图像可在标准的监视器上显示。
RedlakeMotionscope500是一个功能齐全的黑白高速摄像，它自带一个监视器，可以250幅／ｓ和500幅／ｓ的速度（降低分辨率）记录，从它的后面板上可进行简单的控制。
系统有一个可移动的摄像头，特别适合产品制造过程的检测。
摄像头的体积可放入有限的小空间中，而且其电缆线可以断开独自进行工作。
KodakEktaproMo TionCorder为便携式的摄像系统，其摄像头体积很小，灵敏度高，ＩＳＯ或ＥＩ约为1600。
该系统为黑白摄像机，分辨率为（640×240）像元，可提供高质量的图像，系统的摄像频率为（240～600）幅／秒。
系统有不同的图像格式可供选择，相应的记录时间从几秒到40ｓ。
六代高速摄像系统的主要优点在于其体积、价格、便携、抗冲击及易操作等优势。
ＲＯ型设计是为了获取图像，并且也可进行重放，但回放速度有限。
图像也考虑到了在计算机上进行回放，因为大部分公司已经有了计算机，而且大部分使用专用分析软件，其他费用主要是摄像机。
这些卓越的图像捕获系统，有望代表未来运动分析系统的发展方向，将被研制和销售，就像个人电脑一样，顾客将不同厂家的硬件和软件组装配置其设备，供用户专用。
目前高速摄像系统主要优点在于图像的传感器主流为ＣＭＯＳ传感器，分辨率高（高于（1024×1024）像元），相机可独立工作，事后通过网线或通用接口把图像下载至计算机；并可组成网络摄像系统；系统操作方便，功能齐全，没有光晕现象，拍摄图像清晰，抗干扰能力强，功耗低。
武汉中创联达科技有限公司，专业从事光电子影像产品（低照度相机、高速摄像机，超高速摄像机，高分辨率相机及其图像分析软件）的销售、研发，提供特殊环境下的拍摄、成像服务。
经过多年的市场经验及技术积累，公司为国内客户提供燃烧、PIV、纤维成像、焊接、等离子体放电、材料拉伸变形、仿生学等领域提供详细、专业的解决方案。
公司将在以下应用领域提供产品：
◆高速摄影（弹道学、碰撞实验、高速粒子运动实验PIV 、材料学、气囊膨胀实验、燃烧实验、电弧运动、离子束运动、流体力学、喷射实验、爆炸分析以及其他超高速运动领域）
◆高分辨率成像（弹道学、粒子运动实验PIV 、工业质量检测、喷射实验、电泳现象、火焰分析）
◆显微成像（微生物光学成像、分子细胞成像）
◆低照度成像（燃烧实验、弹道学、碰撞实验、爆炸分析、天文学领域、微光成像、工业检测监视）
◆光谱成像（红外感应范围应用、光源波谱分析）
◆高速运动分析软件及PIV系统分析软件。