国内在高帧频领域开展科学研发的单位主要包括中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、西安光学精密机械研究所、光电技术研究所及长春理工大学。
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所对于LUPA1300-2型CMOS图像传感器有着深入的研究。当分辨率为1280×1024时,LUPA1300-2型CMOS图像传感器的帧频最高能够达到500帧/秒。而西安光学精密机械研究所则在LUPA300传感器方面更加深入地进行研究,同时提出了高速成像系统的设计办法。30382
在另一方面,已有部分公司把研发出的较为成熟科研成果投入使用之中。例如,大恒公司生产的MER-130-30UM/UC-L型工业数字摄像机已经能够达到相关图像的连续釆集的目的。而微视生产的MV-VD500SM/SC型工业相机,它的分辨率可以达到1280×1204。另外,这两种CMOS相机的增益、曝光时间和白平衡等各种参数都能够以编程的方法修改设置。
综上所述,我国国内的高帧频相机技术依然需要更多的探索研究,即使是已经投入使用的相机其分辨率和帧频也非常的低,并且不可能进行独立工作。
国外发展现状
在现阶段,部分发达国家已研制出成熟的CMOS高帧频相机,拥有多种型号并且可以在各种条件下实行作业。
日本的NAC公司推出的GX-8高速摄像机ISO感光度高于5000,其分辨率可达1280×1024,最高帧频能够达到2900帧/秒,并且能够通过burst-trigger、multi-trigger以及event-trigger三种模式触发工作。
瑞士AOS公司投入市场的X-EMA型高速摄像机最大分辨率为1280×1024,此时它的最高帧频可达500fps,在最大分辨率以及最高帧频下能够连续存储16s。而其CMOS传感器像素尺寸达到了12μm,DRAM缓存空间拥有2GB大小,将CF卡作为存储器,存储空间最大支持可以达到10.4GB。论文网
美国Read Lake公司对于高速相机的相关研究已经有了40多年的经验。该公司已经投入使用的相机产品囊括了汽车工业、高速生产线故障诊断,产品研发阶段测试,航空及导弹研究等方面。最近研发成功并使用的NX系列之NX3-3S高速工业相机ISO感光度为2000,这款高速相机的最高分辨率能够达到1280×1024,最高帧频帧频为2500顿/秒。
就目前高速相机的发展情况来看,国外产品发展迅速,功能强大,可适应不同的高速场合,代表了高速摄影领域的尖端水平,但价格十分昂贵,且有一定的进口限制。而国内市场上绝大多数产品都不是自主研发的,关键技术也都掌握在国外厂商手中,尽管国内也有机构在开展包括传感器设计在内的高速相机系统的研发工作,但分辨率和帧频总是无法兼得,基本上以低速和民用为主,且常面临工作模式不能灵活变化的尴尬,无法适应高速试验场合的要求。为了打破这一格局,国内急需开展具有自主知识产权的高分辨率高速数字式相机的研究,掌握包括传输、控制、存储和处理在内的核心技术,以满足我国在高速拍摄领域的迫切需求。
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