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　　在工業(yè)檢測(cè)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)與影視領(lǐng)域，超高速相機(jī)已成為捕捉瞬態(tài)現(xiàn)象的核心工具。LUSTER系列超高速相機(jī)憑借其突破性的技術(shù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了從微秒級(jí)運(yùn)動(dòng)捕捉到TB級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的跨越式發(fā)展，其工作原理融合了精密光學(xué)、高速電子與智能存儲(chǔ)三大核心技術(shù)。

　　一、光學(xué)成像系統(tǒng)：毫秒級(jí)曝光下的精準(zhǔn)捕捉

　　LUSTER超高速相機(jī)采用全局快門(mén)CMOS傳感器，通過(guò)全局曝光技術(shù)消除傳統(tǒng)卷簾快門(mén)帶來(lái)的果凍效應(yīng)。以SH6-113型號(hào)為例，其1280×1024分辨率傳感器在13800fps滿(mǎn)幅幀率下，單幀曝光時(shí)間可縮短至72μs，配合F/2.8大光圈鏡頭，確保在1/10000秒級(jí)曝光中仍能獲取清晰圖像。該系列相機(jī)支持彩色與黑白雙模式切換，黑白模式下感光度提升3倍，可捕捉低照度環(huán)境下的微弱光信號(hào)，例如在半導(dǎo)體封裝檢測(cè)中，能清晰呈現(xiàn)0.1mm級(jí)焊點(diǎn)缺陷。

　　二、高速數(shù)據(jù)傳輸：160Gbps帶寬的實(shí)時(shí)處理

　　為應(yīng)對(duì)每秒數(shù)十GB的數(shù)據(jù)洪流，LUSTER相機(jī)采用10GigE/GigE雙接口設(shè)計(jì)，通過(guò)板載FPGA芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理。以SH6-116型號(hào)為例，其160Gbps傳輸帶寬可同時(shí)支持8路4K視頻流實(shí)時(shí)輸出，較傳統(tǒng)Camera Link接口提升5倍效率。在汽車(chē)碰撞實(shí)驗(yàn)中，該技術(shù)可同步記錄安全氣囊展開(kāi)、車(chē)身形變與假人運(yùn)動(dòng)三組數(shù)據(jù)，為碰撞安全性分析提供多維視角。更關(guān)鍵的是，F(xiàn)PGA芯片內(nèi)置的像素校正算法可實(shí)時(shí)修正傳感器溫漂與暗電流噪聲，確保連續(xù)拍攝24小時(shí)后圖像質(zhì)量波動(dòng)小于0.5%。

　　三、智能存儲(chǔ)架構(gòu)：20TB容量的長(zhǎng)效記錄

　　針對(duì)長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)需求，LUSTER開(kāi)發(fā)了陣列式并行存儲(chǔ)架構(gòu)。以SH6系列為例，其標(biāo)配4TB固態(tài)存儲(chǔ)模塊，通過(guò)RAID0技術(shù)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)速度突破1.2GB/s，而擴(kuò)展版更支持20TB機(jī)械硬盤(pán)陣列，可連續(xù)記錄72小時(shí)1080p視頻。在風(fēng)電葉片疲勞測(cè)試中，該存儲(chǔ)系統(tǒng)成功捕獲了葉片在10萬(wàn)次振動(dòng)周期內(nèi)的微裂紋擴(kuò)展過(guò)程，為材料壽命預(yù)測(cè)提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。特別值得一提的是，其自研的存儲(chǔ)管理算法采用動(dòng)態(tài)分區(qū)技術(shù)，可將存儲(chǔ)空間劃分為128個(gè)獨(dú)立緩沖區(qū)，避免單一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)覆蓋風(fēng)險(xiǎn)。

　　從半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)到流體力學(xué)研究，LUSTER超高速相機(jī)通過(guò)光學(xué)、電子與存儲(chǔ)技術(shù)的深度融合，重新定義了高速成像的邊界。其8000-15800fps的幀率范圍、0.1μs級(jí)同步精度與20TB存儲(chǔ)容量，不僅滿(mǎn)足了工業(yè)4.0對(duì)過(guò)程透明度的要求，更為科學(xué)研究提供了全新的時(shí)間分辨率工具。隨著AI算法的嵌入，未來(lái)該系列相機(jī)有望實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集到特征識(shí)別的閉環(huán)控制，推動(dòng)智能制造向更高維度進(jìn)化。