论文部分内容阅读
在国防科技领域,如爆破,燃烧,穿甲,外弹道的子弹运动的状态都离不开高速摄影,特别是在武器的研究过程中,它已成为观察子弹飞行姿态的一个重要的手段。靶场测试常常在靶道内进行,而靶道内的光线很暗不能够满足相机对照度的要求,因此,在高速摄影拍摄的时候,通常需要高亮度闪光灯作为辅助光源,以获得清晰的图像,完成拍摄范围的测试。所以研究高速摄影同步闪光光源对靶道内测试具有重要的意义和很高的实用价值。论文的主要工作内容如下:(1)本文在分析高速摄影光源的研究现状的基础上,设计了一种LED阵列同步闪光光源,该光源可以与高速相机同步触发,快速地发出短暂的高亮度的光,通过MATLAB仿真得到1m处的光照度可达到80000Lux,而且发光的时间是可以控制的。(2)本文设计的高速相机同步闪光光源主要由同步闪光光源的控制主机和LED阵列闪光面光源组成。LED阵列光源由900个大功率高亮度的LED组成,LED采用了串/并混联的连接方式组成了30×30的正方形面排列光源,主要设计了驱动电路和光源的机械结构;且该光源有常亮、自动闪光、定时闪光三种模式,可以根据需要选择不同的工作模式;(3)采用该闪光光源与高速相机配合使用进行了大量的对比试验,分别通过静态试验与动态试验对光源的性能进行了验证,取得了比较好的效果。在静态试验中拍摄了卷尺的图片,自然条件下2000帧/秒的图片是黑黑的基本上看不清,使用光源在4000帧/秒仍然可以得到很清晰的图片;在动态试验中,拍摄了运动的小钢柱,使用该光源可以使高速相机在5000帧/秒时仍然可以清楚地进行拍摄,并可以清楚的看到钢柱的飞行姿态;从而证明该光源可以在照度不足的情况下增加高速相机的曝光量,进而可以使高速相机在较高帧频的条件下得到清晰的拍摄效果,能够有效的应用到弹道实验的拍摄中。该光源与以往的高速摄影光源相比,具有亮度高、寿命长、功耗低等优点,而且更加环保,节能。