在建筑或橋梁等結(jié)構(gòu)物中，即便是微小的形變，也可能導(dǎo)致裂縫或其它更加嚴(yán)重的問題。為了及早地發(fā)現(xiàn)瑕疵，斯圖加特大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出了一套基于激光的建筑物形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。值得一提的是，該裝置結(jié)合了多個(gè)被永久安裝在建筑物正面、并向外部照射的多個(gè)激光器。不僅檢測(cè)速度較其它方案更快，成本也更加低廉。

研究中使用的測(cè)試臺(tái)（來自：Flavio Guerra / University of Stuttgart）

激光源中的每一個(gè)，都可被安裝三腳架上、距離建筑物 10 米（32.8 英尺）的圖像傳感器所捕獲。

與之連接的計(jì)算機(jī)，能夠不斷地接收全息光點(diǎn)圖案，并分析是否存在結(jié)構(gòu)問題。

如果任何一個(gè)激光器的移動(dòng)幅度都較其它激光器更小，這種模式的不匹配，就會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)的警報(bào)。

盡管此前已有利用光纖傳感器來測(cè)量建筑物形狀的系統(tǒng)，但所涉及的硬件系統(tǒng)成本，要較斯圖加特大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的方案高出許多。

通常情況下，施工方可在建造時(shí)就將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)置到建筑物的結(jié)構(gòu)體中，但也可以在后續(xù)再添加。

現(xiàn)有一些系統(tǒng)能夠?qū)⒐庹丈涞浇ㄖ锝Y(jié)構(gòu)上，然后使用相機(jī)拍攝圖像、并通過計(jì)算機(jī)展開視覺分析。

但斯圖加特大學(xué)的新系統(tǒng)，據(jù)稱可以更快、更精確地工作，因其直接將激光照射到了相機(jī)的圖像傳感器上。

目前，研究團(tuán)隊(duì)已在一座 9 米（29.5 英尺）高的建筑物框架上展開了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)激光+相機(jī)所獲得的讀數(shù)，與使用振動(dòng)計(jì)和應(yīng)變儀傳感器檢測(cè)到的精度相似。

如果展開進(jìn)一步的開發(fā)，這套系統(tǒng)不僅可以用于發(fā)出警告、甚至能夠讓建筑結(jié)構(gòu)本身作出反應(yīng)。

團(tuán)隊(duì)成員 Flavio Guerra 表示：未來有一天，我們或許可以建造輕型的建筑物，以響應(yīng)復(fù)雜的風(fēng)力切變、甚至再地震中保持相對(duì)靜止。

這種類型的適應(yīng)，需要調(diào)用極其精確的建筑物形變測(cè)量數(shù)據(jù)，以估算當(dāng)前狀態(tài)、并預(yù)測(cè)建筑物可能的移動(dòng)方向。

最后，由 Tobias Haist 博士領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《應(yīng)用光學(xué)》（Applied Optics）期刊上。