静电纺丝细流踪迹图像采集方法研究.pdf

· 16· 新技术新仪器 2010年第30卷第2期 静电纺丝细流踪迹图像采集方法研究 邓彬 ，于洪明 ，黄波 (1．山东省国防工业计量站，山东济南250100；2．天津市耀辉光电技术有限公司，天津300192； 3．临沂市兰山区花园灌溉管理所，山东 临沂276038) 摘 要 ：介绍 了对高场强 中的纺丝细流 以 “爆炸”方式喷射所形成 的踪迹 图像进行高速采集 的方法 。选用逐 行扫描方式的全帧转移型高分辨力面阵CCD摄像机 与能够在极短时间内 (1／100000s)完成单场 图像采集的采集 卡 ，可 以获得十分清晰的高速踪迹 图像 。 关键词 ：静 电纺丝 ；踪迹 图像 ；全帧转移 ；单场 图像采集卡 中图分类号 ：TP274．2 文献标识码 ：B 文章编号 ：1674—5795 (2010)02—0016—03 StudyonMethodofAcquiringInstantaneousTraceImageofElectrosatticFilament DENG Bin ，YU Hongming ，HUANG Bo (1．NationalDefenceIndustryMetrolo calStationShandong，Jinan250100，China； 2．TianjinYaoHuiOpto-electronicsCo．Ltd．，Tianjin300192，China； 3．GardenIrrig~eAdministrationLanshanDistrictLinyi，Linyi276038，China) Abstract：Thisarticleintroducesamethodofacquiringinstantaneoustraceimageof high-speedmovingelectrostaticfilamentspurtinglike” explosion”inhigh—tensionelectricfield．Inordertoacquireclearmomentarytraceimage，aline—by-linescanningfullframetransferandhigh resolutionareaarrayCCD andapieceofhighspeedimageacquisitionboradthatisableot collectingasinglesceneimagein1／100000secondare choosed． Keywords：electrostaticfilament；instantaneoustraceimage；fullframetransfer；singlesceneimageacquisitionboard 0 引言 1 系统的组成及工作原理 静电纺丝细流踪迹图像采集系统主要是对纺丝细 图1所示为图像采集装置。图中，1是有机材料喷 流以 “爆炸”方式喷射散开的踪迹图像进行采集。这 射装置，负责把针管内的三氯甲烷有机溶液均匀地推 个课题的难点在于如何提高监测的速度，以便清晰地 出管外；2是面阵 CCD摄像机；3是接地的金属箔。 捕捉到细丝运动的踪迹图像。 另外还包括光源、高压电源、视频切换等装置。 依据理论上的分析和初拍图像的效果可知，如果 相机的曝光时问过长，物体在拍摄时间段 内的变化必 然会造成所拍摄图像的模糊uj。究其原因是采集的速 度不够。传统的方法是通过缩短积分时间 (曝光时间) 来提高采集图像的速度，但同时又带来图像对比度低 的问题_2]，如何调节二者之间的关系完成高速采集的 任务是研究的关键点。本文介绍一种实用的方法以满 足对高速运动物体图像采集的要求。 收稿 日期：2010—01—18；收修改稿期：2010—03—