超快成像旨在对快速变化事件成像,用以分析和探索微观世界的变化过程和变化规律。在超快成像领域中,需要高时间分辨率和高空间分辨率才能保证较高的图像质量,而模糊图像对超快过程没有研究价值。在成像技术中,常见图像传感器的成像速率维持在30 Hz左右,该速率远远不足以完成对皮秒级运动过程的成像。在超快测量中,泵浦探测成像技术和条纹相机成像技术虽然在成像速率上能够达到皮秒量级,但两者都存在各自的限制,泵浦探测技术只能满足于对重复事件的成像,条纹相机技术要求高度相机和事件的时间同步。连续时间序列编码成像(STEAM)能够满足对非重复性和随机性事件成像,同时成像速率可以达到100MHz,对研究超快动态事件成像具有重要的作用。然而,随着成像速率的不断提高,系统采样的数据量随之增加,这就对存储设备的数据存储性能提出了新的要求。然而大容量的存储设备的成本过高,限制了该系统速率的进一步提升。因此,需要提出新的成像方案压缩系统采样数据,同时保证图像的高保真度。本文提出了基于差分检测及游程编码的高速成像系统,改进传统连续时间编码成像技术,利用平衡光电探测器代替传统单像素探测器,检测两路脉冲信号的差异并抵消相同部分输出。在示波器输出端,运用游程编码压缩算法对输出数据进行压缩,相同信息保留一个,相同组数用多位计数器保存。由于该算法属于无损压缩算法,因此保留了图像的所有信息,同时在存储阶段压缩了数据容量。在算法压缩中,保存第一条探测信号完整信息作为参考信号还原图像。根据系统方案搭建了一套成像速率77.76 MHz的成像系统,通过对标准板USAF-1951和人体红细胞成像验证了系统的可行性。两次实验结果表明,系统的图像压缩率达到3.8以上,最高可以达到11.8,同时利用游程编码解压缩算法能够无损还原图像。本系统较高的图像压缩率能够缓解超快成像数据量难题,也能促进该技术在成像速率的进一步突破和发展。