為了實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)全周高精度三維動(dòng)態(tài)變形測(cè)量，單套三維數(shù)字圖像相關(guān)測(cè)量系統(tǒng)是無(wú)法滿足需求的，需要使用多相機(jī)系統(tǒng)對(duì)測(cè)量區(qū)域進(jìn)行拆分，每套系統(tǒng)測(cè)量其中的一部分區(qū)域，通過(guò)坐標(biāo)系統(tǒng)一與數(shù)據(jù)融合從而實(shí)現(xiàn)大范圍、全場(chǎng)、高精度變形測(cè)量。
多相機(jī)全周變形測(cè)量示意圖
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)主要分為兩塊，其一是對(duì)索進(jìn)行靜態(tài)的張拉實(shí)驗(yàn)，其次是結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)垮塌實(shí)驗(yàn)，均需要測(cè)量關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位移變化。測(cè)量系統(tǒng)分為無(wú)人機(jī)輔助測(cè)量和多相機(jī)測(cè)量系統(tǒng)兩個(gè)部分，基于無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)標(biāo)志點(diǎn)三維重構(gòu)用于靜態(tài)張拉實(shí)驗(yàn)的節(jié)點(diǎn)測(cè)量，而由12臺(tái)相機(jī)構(gòu)成的多相機(jī)測(cè)量系統(tǒng)則負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)全周的動(dòng)態(tài)垮塌監(jiān)測(cè)。利用結(jié)構(gòu)表面大量布置的圓形編碼標(biāo)志點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)所有無(wú)人機(jī)結(jié)果和多相機(jī)結(jié)果的坐標(biāo)系統(tǒng)一。
實(shí)驗(yàn)的操作步驟為：
（1）在拉索張拉前后階段，無(wú)人機(jī)使用優(yōu)化后的飛行路徑對(duì)節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行不斷拍攝，見(jiàn)圖（a），多張圖片經(jīng)過(guò)近景攝影測(cè)量方法計(jì)算，可以得到節(jié)點(diǎn)變形的高精度三維坐標(biāo)。
（2）如圖（b）所示，使用單反相機(jī)對(duì)地梁和邊柱處的編碼標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行拍攝，邊柱上的編碼標(biāo)志點(diǎn)可以當(dāng)做不動(dòng)點(diǎn)，其攝影測(cè)量重構(gòu)結(jié)果可用于坐標(biāo)系的統(tǒng)一，圖（c）為拉索張拉前后的變形結(jié)果均轉(zhuǎn)至單反相機(jī)攝影測(cè)量坐標(biāo)系。
（3）在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌實(shí)驗(yàn)中，12臺(tái)相機(jī)可兩兩組成一套雙目系統(tǒng)，多個(gè)相機(jī)通過(guò)硬觸發(fā)同步，拍攝倒塌實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)位移的全過(guò)程。
編碼標(biāo)志點(diǎn)的三維重構(gòu)結(jié)果：(a) 無(wú)人機(jī)拍攝重構(gòu)結(jié)果；(b) 單反相機(jī)拍攝重構(gòu)結(jié)果；(c) 兩套重構(gòu)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)一后的結(jié)果