利用高速相机对分叉管道内低浓度的气固两相流动进行了图像采集。通过Madab的图像处理技术分析得到某时刻二维平面上固体颗粒的粒度分布，并且得到该面上不同量级粒子的个数，以及利用图像处理的重叠技术，分析得到固体颗粒与壁面碰撞前后的运动轨迹。为今后进一步研究管道内气固两相流动的运动规律提供参考。

阐述了自行研制的HSIC—C60I型高速相机系统USB2．0采集方式的硬件实现过程，给出了系统的图像数据采集与视频播放终端控制软件。采用USB2．0采集方式，不仅能完成单帧图像采集，而且实现了500帧／秒图像数据的连续采集、保存与回放等功能，大大提升了HSIC-C60I高速相机系统的整体性能。

采用共轴理论和控制离焦相结合的方法,设计了大画幅等待式转镜分幅相机,该相机的画幅尺寸达到了30mm×18mm,同时还具备了相对孔径大和分辨率高的特点,对底片的相对孔径为空间方向1/15和扫描方向1/35,动态目视分辨率达到了35lp/mm,总画幅数80幅,摄影频率1×104～5×105 frame/s。采用2×105 frame/s的拍摄频率对某爆轰过程进行了试验记录,得到了高分辨率的图像。结果表明：相机的画幅尺寸大、空间分辨率高,适用于冲击、爆轰和弹体姿态等试验过程和目标的拍摄。

使用光学辅助设计软件ZEMAX设计了用于四通道数字高速分幅相机的光学分幅系统，并结合机械设计软件SOLIDWORKS，在ZEMAX的非序列模式下建立了光学分幅系统的三维立体仿真模型。成像质量达到了衍射极限，动态极限空间分辨率为16lp／mm。模拟分析结果表明成像质量理想，符合设计要求。

转镜式高速相机具有良好的时空分辨率，在高速摄影和爆炸力学研究等领域占有重要的地位。介绍了包括转速与同步传感器组件、信号处理电路、主控面板、LabVIEW界面设计等的高速相机同步控制台的设计方法。与传统设计相比较，该系统具有实时性好，可靠性高。操作界面友好，低成本和高功能等特点，且两台转速符合速度快，精度高。实验结果表明，本系统在转速介于0．75—30万转／分，符合范围为千分五时，符合时间不超过30秒。目前处于国内先进水平，对多台同步控制技术研究奠定了坚实的基础。

根据高速流动显示实验研究对高帧频图像采集设备的需要，基于分幅式光路设计原理，结合快响应像增强器和低照度CCD相机，研制了一套兆赫兹采样的高帧频数字相机。利用高帧频数字相机，开展了高速流动显不实验研究：基于高帧频数字相机，结合纹影技术，在激波管上针对方块、凹槽模型，开展了高速流动显示实验，获取了运动激波与模型边界相互作用的序列图像，观察到湍流涡随时间演化发展的过程。结合一台输出功率为8W的连续激光光源和高帧频数字相机，建立了一套高速片光散射流动显示系统，获取了喷流的米氏散射序列图像。实验证明，基于高帧频数字相机的纹影及片光散射技术具备开展高速流动显示实验研究的能力。