應用影像量測於水工模型試驗水利規劃試驗所

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  發刊期數:第0449期/ 發布日期:2021/08/20

圖1  影像量測所使用之率定點_pic

水工模型試驗傳統量測方式大多為單次單點的量測方式,傳統上量測地形及表面流速,分別以水準儀及表面流速儀進行單點量測,方法較為耗時耗力,水利規劃試驗所引進影像量測軟體之新興量測技術,測試其運用於水工模型試驗,期能改善傳統量測方式之缺點。

  • 圖1  影像量測所使用之率定點圖1  影像量測所使用之率定點

針對水工模型試驗地形量測,如透過影像將模型之全貌建構起來,只須預先布設率定點(如圖1),並在試驗後進行一系列不同角度之照片,透過軟體後處理,即可建立整體之正射影像及數值高程(如圖2及圖3),大幅減少傳統地形測量所需之時間與人力。

至於水工模型試驗之表面流速量測,傳統量測方式亦為單點量測,模型越大則更無法即時全面同時量測,水利規劃試驗所為精進水工模型試驗量測,於109年度引進PIV量測技術,以提升量測成果速率,PIV(Particle Image Velocimetry,粒子影像速度量測)之原理為透過不同時間同角度照片之影像進行分區批配(如圖4),確認影像特徵點的位置,來知道物體之移動速度,圖5為PIV量測表面流速於試驗水槽之結果。

  • 圖4  PIV影像批配示意圖圖4  PIV影像匹配示意圖
  • 圖5  PIV量測之表面流速圖5  PIV量測之表面流速

運用新型的影像量測技術於水工模型試驗,不僅可大幅減少傳統量測所需之時間及人力,更可獲得多點全面及高精度之量測資料,對於後續試驗物理分析有顯著之幫助。

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