人类向着宇宙和海洋两大空间的开发，不断地对流动现象的研究提出了新的问题。流场的显示和测量是其中的一个重要方面。在众多的流场显示和观测技术中，粒子成像测速技术因其特性和优点而倍受青睐。流场显示和测量的三维化和实用化是粒子成像测速技术的研究和发展的重要方向。 在水下进行图像采集时，由于水下环境的特殊性，对采集的设备和方案提出了不同的要求。该文从实用普及的角度出发，对这些方面进行了探索性的研究。粒子成像三维测速技术有片光扫描、全息摄影、散焦和立体摄像等方法。不论采用哪种方法，所采集的图像都要能获得示踪粒子在深度方向的位置信息。 该文提出了将近景摄影测量技术和PIV技术相结合。使用普通光源和非量测相机观测水下三维空间的流场的思路。通过对相关理论的研究，掌握了包含构像信息的流场图像应满足的要求，在此基础上开发了水下构像信息采集系统。系统由硬件和软件两个部分组成，软件是用VB6.0编写的，通过软件实现对硬件的控制，达到按要求采集图像的目的。系统的主要功能包括：通过串口对摄像机的功能参数进行调整、对摄像机组件的动作进行远程控制和调整、拍摄和保存方式的选择、两摄像机的同步控制和图像预处理。其中拍摄的控制是通过调用图像采集卡的MIL控件集实现的，而预处理部分主要对图像进行二值化，文中针对具体的光照情况，对二值化处理过程中的阈值选择作了特殊处理。本文对系统硬件部分的选用和处理作了较详细的描述，包括光源的选用及在试验过程中对光照的处理、摄像机组件的密封、粒子的选择等等。另外硬件的配置可以根据不同的使用场合和试验要求作适当调整，除考虑到获得满足质量要求的影像信息外，还充分考虑到了系统在水下工作的特殊性和系统的实用普及性。 最后将图像采集系统用于试验，试验结果证明了系统的可行性和实用性。