کاربردهای دوربین پرسرعت در تحقیقات علمی

فناوری دوربین با سرعت بالا Ultra HD دارای مزایای قابل توجهی مانند دستیابی به هدف در زمان واقعی، ضبط سریع تصویر، پخش فوری و تصاویر واضح و بصری است. اهداف متحرک با سرعت بالا که با نور طبیعی یا نور مصنوعی روشن می شوند، نور بازتابی تولید می کنند یا خود هدف متحرک نور ساطع می کند. سپس بخشی از این نور از لنز تصویربرداری یک سیستم تصویربرداری با سرعت بالا عبور می کند. پس از اینکه لنز دوربین تصویری را می گیرد، روی سطح حسگر تصویر یک دستگاه تصویربرداری فوتوالکتریک می افتد. دستگاه فوتوالکتریک که توسط یک مدار رانندگی کنترل می شود، به سرعت به تصویر هدف روی سطح سنسور تصویر پاسخ می دهد. بر اساس توزیع انرژی نور در تصویر هدف بر روی سطح سنسور تصویر، بسته‌های باری با مقدار متناظر در هر نقطه نمونه‌برداری (پیکسل) تولید می‌کند و تبدیل فوتوالکتریک تصویر را تکمیل می‌کند.

این بسته های شارژ حاوی اطلاعات تصویری به سرعت به ثبت بازخوانی منتقل می شوند. سیگنال بازخوانی دوربین با سرعت بالا Ultra HD پردازش شده و به رایانه ارسال می شود، جایی که تصویر خوانده می شود، نمایش داده می شود و تفسیر می شود و نتایج خروجی می شود. بنابراین، یک سیستم کامل تصویربرداری با سرعت بالا از چندین بخش شامل تصویربرداری نوری، تصویربرداری فوتوالکتریک، انتقال سیگنال، کنترل و ذخیره و پردازش تصویر تشکیل شده است. تولید کنندگان دوربین های با سرعت بالا Ultra HD عمدتا از این سیستم ها در تحقیقات علمی، آزمایش های نظامی و ارزیابی تولید صنعتی استفاده می کنند. به عنوان مثال، پدیده هایی با سرعت بسیار بالا، مانند تست تصادف خودرو، ایجاد قوس الکتریکی در حین جوشکاری، و پاشیدن مایعات آلی در هنگام انفجار باتری، تنها با کمک دوربین سرعت بالا به وضوح قابل ثبت هستند.

دوربین پر سرعت می تواند به سرعت و به طور مکرر از اهداف پرسرعت در مدت زمان بسیار کوتاه نمونه برداری کند. هنگامی که با سرعت معمولی پیش بینی می شود، تغییرات ثبت شده در هدف به وضوح و به آرامی به ما ارائه می شود. دوربین‌های پرسرعت عمدتاً در زمینه هوافضا برای ردیابی بالستیک، پرتاب موشک، آزمایش‌های احتراق، آزمایش مواد و آزمایش PIV (Pilot-In-Vehicle) استفاده می‌شوند. دوربین با سرعت بالا، مسیر حرکت اجسام پرسرعتی را که دوربین‌های معمولی نمی‌توانند ثبت کنند، ضبط می‌کند، به طور دقیق حرکت جسم را ردیابی می‌کند، اندازه، فاصله، تغییرات و سرعت آن را اندازه‌گیری می‌کند و سپس آن را با فرکانس قابل مشاهده برای چشم انسان پخش می‌کند. در تحقیقات علمی، دوربین‌های پرسرعت عمدتاً برای آزمایش مواد، احتراق، بیومکانیک، انتشار ترک، دینامیک سیالات، ارتعاش و تجزیه و تحلیل اسپری استفاده می‌شوند.

برای برآورده کردن نیازهای آنالیز تجربی آزمایشگاه‌های دانشگاه، موسسات تحقیقاتی و تحقیقات علمی، ضبط دوربین با وضوح بالا Ultra HD با سرعت بالا مورد نیاز است که می‌تواند به وضوح از وقوع، توسعه و قوانین حرکت پدیده‌های با سرعت بالا تصویر کند. دوربین‌های پرسرعت عمدتاً در آزمایش‌های خودرو برای موارد زیر استفاده می‌شوند: آزمایش‌های تصادف خودرو، آزمایش‌های باز کردن کیسه هوا، آزمایش‌های ضربه قطعات خودرو، آزمایش‌های احتراق، تست‌های عملکرد خودرو، و تست‌های دینامیکی موتور و چرخ. با توسعه مداوم اجتماعی، مردم تقاضاهای فزاینده‌ای در مورد عملکرد ایمنی خودرو دارند. برای بهبود ایمنی خودرو، خودروسازان و موسسات تحقیقاتی تست‌ها و آزمایش‌های خودرویی بیشتری را انجام می‌دهند و دوربین‌های پرسرعت نقش مهمی در این زمینه دارند.