高速摄像机（High Speed Camera）是一种能够以小于1/1000秒的曝光或超过每秒250帧的帧速率捕获运动图像的设备，它用于将快速移动的物体作为照片图像记录到存储介质上，录制后存储在媒体上的图像可以慢动作播放。
按画面每秒拍摄帧数不同，高速摄像机可分为1000-5000FPS、5000-20000FPS、20000-100000FPS、100000FPS以上几大类型。高速摄像机每秒拍摄帧数远高于普通摄像机（每秒24-60帧），具有实时目标捕获、图像快速记录、即时回放、图像直观清晰等突出优点，使用高速摄像机拍摄后再以普通速度播放，可以观察到撞击测试、弹道、安全气囊分析、细胞高速成像、动画特效等特殊景象，因此高速摄像机一经问世就得到广泛关注，相关技术和应用也得到了快速发展。目前，高速摄像机在汽车、工业制造、食品饮料、消费电子、娱乐媒体、体育、造纸与印刷、航空航天、国防、科研、医疗等许多行业拥有广泛且无可替代的应用前景。
全球领先的高速摄像机企业主要集中在美国、日本以及欧洲等发达国家和地区，主要企业有美国Vision Research、Integrated Design Tools、Monitoring Technology，日本Photron、nac Image Technology，德国PCO AG、Mikrotron GmbH以及瑞士AOS Technologies等公司，新思界
产业研究中心发布的
《2020年全球及中国高速摄像机产业深度研究报告》显示，2019年，全球高速摄像机市场规模接近30亿元。
高速摄像机主要性能参数包括分辨率、帧率、感光度、曝光时间、像元尺寸、图像深度等，各个参数对高速摄像机的性能均有较大影响，因此高速摄像机技术较复杂。中国高速摄像机行业起步较晚，技术水平与欧美日等发达国家相比还有较大差距，国内对进口高速摄像机依赖度较高。但是近些年，随着中国高速摄像机行业的快速发展，中国也涌现出一批知名的高速摄像机品牌。
随着高速摄像机技术的不断进步，高性能红外热成像高速摄像机逐渐被开发应用，该热成像高速摄像机可用于各种苛刻的热成像应用，在短波、中波和长波光谱带或两个波段中具有光谱灵敏度，2020年虽然新型冠状病毒肺炎疫情在全球蔓延影响了许多行业和企业，但是红外热成像高速摄像机被广泛安装在机场、购物中心和火车站等公共场所，用于非接触式快速、准确的进行体温检测。因此，2020年，全球高速摄像机行业市场规模仍保持增长态势。
未来，随着高速摄像机行业的不断发展，高速摄像机在材料测试、燃烧测试、流动可视化、生物力学、振动监测、裂纹扩展、流体动力学和喷雾分析等领域的应用将更加广泛，同时随着高速摄像机在娱乐媒体、体育等行业的不断应用，全球高速摄像机市场规模将保持高速增长态势，预计2025年，全球高速摄像机市场规模将超过50亿元，行业发展前景广阔。
