PIV系统中高分辨率摄像机的应用

　　目前，在PIV系统中，普遍采用的固体器件摄像机是CCD类型的，CCD摄像机是由电荷耦合元件组成的图像探测器，它将景物通过物镜成像在电荷感应光板（电荷耦合探测器）上，用感应光板上的感应电压模拟景物的亮度变化。当景物各点的光强度全部落在光电耦合器的线性光感应区时，感应电压正比于景物各点的亮度变化，这时感应信号的失真度最小。如果景物亮度过亮或过暗时，虽然人眼能分辨出景物的特征，但是图像数据会出现极限饱和的情况，影响图像处理结果的正确性。因此，在光源的选择及亮度的调节上必须考虑光电耦合器的线性光感应区，否则获得的图像会产生较小的信噪比。
　　由于CCD实现了光电转换及扫描，因此其体积小，重量轻、结构紧凑。目前，主要有普通型CCD、帧转移型CCD和跨帧型CCD。普通型CCD只能采用单一的连续的采集模式，无法跟外部信号同步；帧转移型CCD在CCD感光阵列中增加了相应的缓存，可以将感光的图像信号临时转移到缓存中，提高了相机控制的灵活性，可以很好的与外部信号同步，跨帧型CCD相机沿用了帧转移性的特点，由于缓存区靠近感光阵列，因此可以大大缩短帧转移的时间，从帧转移型的毫秒级缩短至微秒级甚至纳秒级，使采用跨帧技术成为可能。所谓跨帧技术是指光源先后发出的两束脉冲光分别跨在相机的两次曝光过程中，这样就可以尽可能缩短两幅图像间的时间间隔，从而提高PIV技术的可测速范围。