超高速相機基本依賴于進口設備，與高速相機**大的區別在于其極短的曝光時間、納秒時間分辨率和納秒級觸發精度、納秒級的幀間間隔時間（德國standford生產的超高速相機可達皮秒）以及數千倍的增益。而高速相機一般只能達到毫秒或微秒級，增益也是從幾倍到數十倍左右。雖然超高速相機擁有如此多極其**的特點，但其每次拍攝只能獲得幾張圖像（單通道情況下），而高速相機一次拍攝可獲得的圖像數量可多達幾萬甚至數十萬張。
作為一種有著**科學技術含量的設備，在范圍內能夠生產出優質超高速相機的廠家并不多，而德國standford公司可以說是業內**，下面以此公司的產品為例，簡單介紹一下超高速相機的基本工作原理和特點。
超高速圖像采集系統主要由相機主機、控制分析軟件、圖像處理儀組成。各部分示意圖如下：
圖像采集系統主機內主要由分光系統和ICCD通道系統組成，示意圖如下：
超高速相機內部示意圖：
ICCD通道系統內的基本工作原理：通過透鏡將拍攝的目標對像光信號傳送到增強器的光陰極上，像增強器在高壓窄脈沖控制下輸出具有較短曝光時間的圖像，并由后續CCD接收和記錄。系統曝光時間和攝影頻率由像增強器驅動源以及精密同步系統控制。
多通道圖像分光耦合系統工作原理：傳統的圖像分割技術往往使用立方或半透膜分束器將一個圖像分割成兩個相同的低強度二級圖像。由于一般圖像都不是單頻的，所以傳統技術都不可能預測強度比率。XXRapidFrame系列相機使用全反射鏡觀察所有子圖像，使得所有的強度分布都能在一個鏡像幾何函數中反映出來。這個方法可以很容易地擴展到紫外光譜區域。在每個光學路徑的通道上都裝有一個濾波器，它能產生一些特殊的效果，比如對一個實驗生成三種顏色的圖像。對于各種通道設置的不同延遲時間，它還可以用來恢復成3-D空間信息。下圖為圖像分光耦合系統示意圖：
軟件主要功能有：
1.相機控制 遠程攝像機控制提供了對ICCD攝像機操作參數的遠程訪問。它可以直接在計算機上配置超高速ICCD攝像機系統。ICCD攝像機的所有參數都可遠程編程。這些參數包括例如MCP電壓供應，門控時間，視頻增益，觸發配置和曝光模式。任何曝光系列都可以編程并應用于ICCD相機。
2.實時監控 實時監視可以直接訪問ICCD攝像機圖像。它通過ICCD攝像機的視頻流模擬PC上的視頻監視器。實時顯示專為用戶的相機對準和相機參數控制而設計。
3.圖像編輯 圖像編輯可以抓取，編輯和存儲超高速圖像。它允許手動或自動背景減法和平場校正。此外，它提供廣泛的圖像編輯功能，并支持從基本幀添加到復雜掃描序列的許多不同的采集功能。可以用一個或多個圖像執行任何數學運算作為操作數。圖像可以以img-data格式保存，以bmp或tif文件格式導出，并導入進行編輯。
4.光譜分析 4 Spec E從原始圖像中通過用戶定義的區域提取光譜，并使處理和后處理達到215個單獨的光譜曲線。后處理可包括一個或多個曲線的其他背景減法，校準，微分和數學運算作為操作數。此外，可以識別光譜的各個峰，并且可以計算和繪制峰積分。4 Spec E軟件可以實現多個數據呈現選項，如重疊圖和動畫。因此，4 Spec E可以快速全面地評估所收集的光譜數據。
