高速运动目标受到自然光或人工辅助照明灯光的照射产生反射光，或者运动目标本身发光,这些光的一部分透过高速成像系统的成像物镜。经物镜成像后，落在光电成像器件的像感面上，受驱动电路控制的光电器件，会对像感面上的目标像快速响应，即根据像感面上目标像光能量的分布，在各采样点即像素点产生响应大小的电荷包，完成图像的光电转换。带有图像信息的各个电荷包被迅速转移到读出寄存器中。读出信号经信号处理后传输至电脑中，由电脑对图像进行读出显示和判读，并将结果输出。因此，一套完整的高速成像系统由光学成像、光电成像、信号传输、控制、图像存储与处理等几部分组成。




为了提高高速摄像机的灵敏度，许多高速摄像机厂家会使用具有高量0子效率和高填充因子的成像器，当选择好了一款高速摄像机时，除了要考虑相机的灵敏度这一重要参数外，相机的帧率也是一项需要考虑的重要参数，为了提高帧率，采用CCD或CMOS成像器的相机制造商会使用不同的技术。针对CCD相机，沈阳星迈科技有限公司使用一种称为局部扫描的技术，从成像器的中心部分读取可变带，减少从CCD的每个像素输出电荷的需要，从而增加帧率。





机器视觉可以代替人眼进行测量和判断，因而工业相机通常安装在快速运转的工厂流水线上，或者在一些不适合人工作业的***环境或者人眼视觉难以满足要求的场合，帮助获得清晰的图像。然而纵观市场，机器视觉的大规模应用并不容易，高精度工业相机的硬件技术工艺复杂，同时也依靠高0效的算法软件，这需要***前沿的研发技术和制造工艺作为支撑。