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教授專欄
國震中心南部實驗室開幕實驗之光學量測技術研發
楊元森老師
國家地震工程研究中心臺南實驗室於 2017 年 8 月 9 日開幕，並於開幕當天進
行縮尺三層樓 RC 建物之近斷層振動台實驗。本系獲邀參與該實驗的光學量測工作。
由於本次振動台試驗的試體尺寸遠大於過去國內的振動台實驗，在位移量測上具有
相當的困難度。其中最困難的主要原因在於本次試驗的位移衝程大，不易在試體周
圍架設足夠剛性的位移參考架，位移計的尺寸與其剛性也不易用於如此長衝程式量
測，使得各樓層的絕對位移難以採用傳統的位移計量測。考量本次試驗的現實狀況，
本試驗在位移方面的量測，一方面採用傳統接觸式位移計在結構體內進行層間位移
的量測，另一方面我們引用精良貴重的商業化的光學量測系統 MOCAP，並同時與
本系與國震中心共同研發的 ImPro Stereo 系統進行比較，藉此測試、驗證與調校研
發型的光學量測方法。ImPro Stereo 成本低，量測技術掌握在國內，較易於未來進
行廣泛應用推量與大量佈署。
本次試驗之 MOCAP 系統共採用了 12 台即時連線的 MOCAP 相機，圍繞於 RC
試體的周圍。圖 1(a)與(b)為本試驗架設的其中一台 MOCAP 系統，圖 1(c)為本試驗
一主要的 MOCAP 量測點位置與編號。本試驗 MOCAP 之影像擷取與分析頻率為每
秒 180 張 (frames per second)，亦相當於取樣頻率 180 Hz。每個量測點位每秒鐘可
獲得 180 個空間座標點(X，Y，與 Z 座標)。
(a) MOCAP 相機之背面 (b) MOCAP 相機之側面 (c) MOCAP 量測點位
圖 1 本試驗架設的 MOCAP 系統之相機硬體
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