使用高速数码相机对人眼无法感知的速度太快的事件进行视频分析，是一项广泛应用于各行业的成熟技术。以比捕获速率更慢的速度回放视频，可以让原本会错过的东西被看到，在制造业、食品和饮料、制药、包装、纸浆和造纸、能源、航空、科学、学术研究和培训、体育、艺术和商业视频制作等各个领域都有应用。有越来越多的应用，特别是在工业环境中，需要捕获非常高速的事件，例如在纸张或胶片转换(例如复卷机和接头机)，线绞线机，金属冲压和挤出机等。因此，客户开发了每秒可以拍摄超过1万帧的HS系列数码相机。

挑战

高帧率和短曝光时间，让足够的光线进入相机，以获得高质量的图像是至关重要的。客户的 HS7相机在10,000fps下工作，最大曝光时间仅为1/10.000秒(100微秒)。在评估相机是否适合特定应用的早期阶段，需要在不需要任何复杂设置的情况下，对其功能进行令人信服的演示当一位想要为微流体应用录制高速视频的客户联系时，客户决定开发一种桌面演示系统，该系统需要很少的空间和尽可能少的笨重组件这将始终产生良好的结果。为了简单起见，演示是基于使用手动滴管产生水滴。这需要一个专用的照明系统，除了快速帧率之外，还面临许多额外的挑战:

即使在如此快的帧速率下，液滴的运动也意味着相机传感器上的多个像素在每一帧中都被曝光，从而导致图像中的“运动模糊”。

在这种情况下，为了保持所需的景深，镜头的光圈必须减小，从而进一步减少进入图像传感器的光量。

由于这是一个桌面演示，挤压滴管的人受到与液滴相同的照明，因此所使用的照明系统必须对该操作人员安全。

解决方案

客户与机器视觉照明控制专家Gardasoft vision合作开发了一种合适的照明系统。Gardasoft设计和制造用于机器视觉的恒流照明控制器，可对LED光输出进行极其精确和一致的控制，并可用于高速脉冲光，以消除运动模糊。至关重要的是，Gardasoft控制器也非常适合于对所黑光量有严格要求的应用，这要归功于它们允许led过度驱动的能力。在这里，LED可以在超过其标准额定电流的情况下驱动，在短脉冲中提供超过100%的高度。照照控制器允许精确配置触发信号和输出脉冲之间的延迟，脉冲的长度和脉冲中的电流。这章味着相机可以设置较长的暖光时间，并在曝光期内触发短时间的高强度脉冲光，以消除运动模糊并向相机提供所需的光强度。

该系统由一个手动操作的滴管组成，滴管支撑在一个框架中，滴管从后面(背光)照射，使用CCS公司的高亮度白色1英寸方形LED背光(TH2-27X27SW)。使用配备1:2微距镜头的HS7相机拍摄图像。相机以10000帧/秒的速度运行，分辨率为1280x256像素。光输出使用Gardasoft FP220双通道照明控制器进行控制。它具有独特的输出驱动技术，可以产生非常快速，准确的光脉冲，专为低功耗的高速，高功率脉冲而设计。它可以在触发率高达10khz的情况下工作，最大超速脉冲输出为20A。在这个应用程序中，光以5us的脉冲宽度运行，以消除运动模糊，并在这些脉冲期间以最大电流的300%过度驱动，以提供产生无噪声图像所需的光量。在太高的电流下驱动LED太长时间会损坏光线，因此FP220配备了Gardasoft的SafeSense™技术，该技术通过根据LED制造商的规格，脉冲宽度和占空比自动对超速施加安全工作限制来防止这种可能性。

这个简单易用的演示系统有许多关键的好处:

·背光在这里工作得很好，因为它有助于定义液滴的边缘以及内部和外部结构。

这是一个强大的替代使用入射照明和背光一起给一个“光滑”的外观液滴，但掩盖了一些表面细节。

·有高同步精度，把短曝光在频闪脉冲的每一帧。

·闪光灯的照明非常一致，非常明亮，以确保良好的图像质量。

·频闪脉冲的占空比减小，使得人眼所能看到的光只是原本可见光的一小部分，

有使用静态源的经验，意味着演示可以在舒适的条件下进行。

·光的总瓦数只需要静态光源的一小部分就能产生相同的结果——因此通常减小元件的尺寸。

客户产品经理Tim Brandt对演示系统非常满意。他说:“我喜欢用它有三个原因:首先，我可以在我的办公室做演示，几乎没有准备;其次，它每次都能产生引人入胜的视频;最后，液滴形成它本身就是一个有效的应用程序，许多不同的行业都对此感兴趣。”然而，客户的兴趣远非如此，由于相机可以用于同步的各种大规模工业应用，因此仅限于液滴应用频闪照明很有价值。“我们非常有兴趣在未来与Gardaosft在这些工业领域进行合作应用程序”，Brandt总结道。