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标准30帧的可见光相机只能为我们提供较慢反应过程的图像或视频，本身探测器速度太慢，捕捉不到快速过程，且相机的快门速度也过慢，所以没有办法消除高速运动所带来的模糊视觉效果。这个时候就需要固定式高速摄像机，本设备在工业制造、汽车测试、科学研究等方面得到广泛的应用。
固定式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。其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。
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。
随着高速CMOS成像仪、低成本内内存、高速相机接口、低成本图像捕获和分析软件的出现，固定式高速摄像机的应用市场越来越广。
1、在科学领域的应用
在生物力学中，调查人员经常使用固定式高速摄像机去捕捉高速生物的运动，比如青蛙、昆虫的跳跃、鱼类吸料、虾类进攻、以及鸽子运动（空气动力学相关）等。
碱金属遇水爆炸的实验也是通过该设备研究的。过去人们认为碱金属遇水爆炸是氢气点燃导致的，而德国/捷克化学家通过对钠/钾合金与水反应进行了细致的逐帧分析，结合分子动力学模拟，发现这是库仑爆炸（CoulombExplosion）的结果。还有助于人们理解闪电，它可以和电场测量仪器、传感器结合起来，通过检测这一过程产生的无线电波来绘制闪电的传播。
2、在工业领域的应用
在工业生产线中，一些机械设备有时可能会产生故障或生成不良产品，但由于设备运行速度太快，维修技术人员无法看到，这时就可以派上用场了，它可以用来记录固定时间段的机器操作行为，积累数据，方便人员进行故障分析和修复。
经常还用来增强其他工业技术，如x射线照相技术。当使用合适的荧光屏将x射线转换成可见光时，可以用来捕捉机械设备和生物标本内部事件的高速x射线视频。
3、在体育/电视节目中的应用
可以用在多种体育项目训练中，用来捕捉体育运动动作、分析运动姿态，帮助运动员改进提升、找到更合理的训练方法和技巧，包括但不限于羽毛球、网球、乒乓球运动、田径运动、高尔夫、足球等。
