ITUB20152754A1 - Method and system for monitoring building construction - Google Patents

Method and system for monitoring building construction Download PDF

Info

Publication number
ITUB20152754A1
ITUB20152754A1 ITUB2015A002754A ITUB20152754A ITUB20152754A1 IT UB20152754 A1 ITUB20152754 A1 IT UB20152754A1 IT UB2015A002754 A ITUB2015A002754 A IT UB2015A002754A IT UB20152754 A ITUB20152754 A IT UB20152754A IT UB20152754 A1 ITUB20152754 A1 IT UB20152754A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
construction
building
sequence
object beam
holograms
Prior art date
Application number
ITUB2015A002754A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Massimiliano Locatelli
Pasquale Poggi
Eugenio Pugliese
Giorgio Lacanna
Original Assignee
Univ Degli Studi Di Firenze
Consiglio Nazionale Ricerche
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Degli Studi Di Firenze, Consiglio Nazionale Ricerche filed Critical Univ Degli Studi Di Firenze
Priority to ITUB2015A002754A priority Critical patent/ITUB20152754A1/en
Priority to PCT/IB2016/050423 priority patent/WO2016120815A1/en
Priority to ES16709577T priority patent/ES2854027T3/en
Priority to EP16709577.7A priority patent/EP3250964B1/en
Priority to US15/545,914 priority patent/US20180003499A1/en
Publication of ITUB20152754A1 publication Critical patent/ITUB20152754A1/en
Priority to US16/400,764 priority patent/US20190310085A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/161Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by interferometric means
    • G01B11/164Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by interferometric means by holographic interferometry
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0443Digital holography, i.e. recording holograms with digital recording means
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/08Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
    • G03H1/0866Digital holographic imaging, i.e. synthesizing holobjects from holograms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/0005Adaptation of holography to specific applications
    • G03H2001/0033Adaptation of holography to specific applications in hologrammetry for measuring or analysing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0443Digital holography, i.e. recording holograms with digital recording means
    • G03H2001/0445Off-axis recording arrangement
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2210/00Object characteristics
    • G03H2210/50Nature of the object
    • G03H2210/55Having particular size, e.g. irresolvable by the eye
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2222/00Light sources or light beam properties
    • G03H2222/10Spectral composition
    • G03H2222/16Infra Red [IR]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda in generale il monitoraggio di costruzioni edilizie, ad esempio neM'ambito della valutazione del rischio sismico o idrogeologico, o neN'ambito della tutela delle belle arti. In particolare, la presente invenzione riguarda un metodo ed un sistema per monitorare deformazioni e/o spostamenti ai quali può essere soggetta una costruzione edilizia. The present invention generally relates to the monitoring of building constructions, for example in the field of seismic or hydrogeological risk assessment, or in the field of the protection of fine arts. In particular, the present invention relates to a method and a system for monitoring deformations and / or displacements to which a building construction can be subjected.

Nel seguito della presente descrizione e delle rivendicazioni, l'espressione "costruzione edilizia" indicherà un manufatto o struttura avente dimensioni dell'ordine di grandezza di 1 m o più (fino a decine di metri), destinato ad un qualsiasi ambito dell'uso civile (edile, geotecnico, infrastrutturale, idraulico, elettrico, strutturale, urbanistico), quale ad esempio un edificio civile o industriale, un ponte o viadotto, una galleria, un'opera di sbarramento, una diga, un'arginatura, un acquedotto, una fogna, un canale, un pilone, una pala eolica o un traliccio elettrico. In the following of the present description and of the claims, the expression "building construction" will indicate an artifact or structure having dimensions of the order of magnitude of 1 m or more (up to tens of meters), intended for any area of civil use ( construction, geotechnical, infrastructural, hydraulic, electrical, structural, urban planning), such as for example a civil or industrial building, a bridge or viaduct, a tunnel, a barrier, a dam, an embankment, an aqueduct, a sewer , a canal, a pylon, a wind turbine or an electric pylon.

Il monitoraggio delle deformazioni o spostamenti ai quali può essere soggetta una costruzione edilizia è di utilità in diversi ambiti, quali ad esempio la valutazione del rischio sismico o idrogeologico, la protezione civile o la tutela delle belle arti. Monitorare gli spostamenti (ad esempio le oscillazioni, in termini di ampiezza e di frequenza) di un edificio, ad esempio, consente di valutare le caratteristiche ed eventuali difetti strutturali dell'edificio, oppure di valutare la risposta dell’edificio a fattori ambientali (terremoti, venti, piogge ed altri fenomeni naturali) od a fattori antropogenici (traffico automobilistico o ferroviario, lavori sotterranei, etc.). The monitoring of deformations or displacements to which a building construction may be subjected is useful in various areas, such as the assessment of seismic or hydrogeological risk, civil protection or the protection of fine arts. Monitoring the movements (for example the oscillations, in terms of amplitude and frequency) of a building, for example, allows to evaluate the characteristics and any structural defects of the building, or to evaluate the response of the building to environmental factors (earthquakes , winds, rains and other natural phenomena) or anthropogenic factors (car or rail traffic, underground works, etc.).

Attualmente, il monitoraggio delle deformazioni o spostamenti ai quali è soggetta una costruzione edilizia viene tipicamente effettuato a mezzo di opportuni sensori (sismometri), che vengono collocati in diversi punti della costruzione e/o della sua superficie. Currently, the monitoring of the deformations or displacements to which a building construction is subject is typically carried out by means of suitable sensors (seismometers), which are placed in different points of the building and / or its surface.

Sebbene i sismometri di per sé forniscano risultati accurati, essi presentano alcuni svantaggi. Although seismometers by themselves provide accurate results, they have some drawbacks.

Innanzitutto, l'accesso alla costruzione per il posizionamento dei sismometri può essere difficoltoso, soprattutto nel caso in cui la costruzione sia danneggiata oppure sia soggetta a particolari normative che ne limitano l'accesso (ad esempio in quanto edificio di interesse artistico o storico). Inoltre, ciascun sismometro fornisce dati relativi al movimento (in particolare, all'accelerazione lungo i tre assi) del solo punto della costruzione nel quale è situato. Pertanto, se si desidera monitorare la costruzione nel suo complesso, è necessario prevedere una pluralità di sismometri posizionati in opportuni punti della costruzione. Inoltre, i sismometri attuali sono in grado di rilevare deformazioni o spostamenti periodici (ossia oscillazioni) con frequenza maggiore di una certa frequenza minima, e non consentono invece di rilevare altri tipi di deformazioni o spostamenti ai quali può essere soggetta la costruzione, ad esempio spostamenti non periodici dovuti a cedimenti strutturali che si verificano su scale temporali anche relativamente lunghe (ore o giorni). First of all, access to the building for the positioning of seismometers can be difficult, especially if the building is damaged or is subject to particular regulations that limit access (for example as a building of artistic or historical interest). In addition, each seismometer provides data relating to the movement (in particular, the acceleration along the three axes) of the single point of the building in which it is located. Therefore, if it is desired to monitor the construction as a whole, it is necessary to provide a plurality of seismometers positioned in appropriate points of the construction. Furthermore, current seismometers are able to detect periodic deformations or displacements (i.e. oscillations) with a frequency greater than a certain minimum frequency, and do not allow instead to detect other types of deformations or displacements to which the construction may be subject, for example displacements. non-periodic due to structural failures that occur on even relatively long time scales (hours or days).

Scopo della presente invenzione è quindi fornire un metodo ed un sistema per monitorare una costruzione edilizia che risolvano almeno uno dei problemi summenzionati. The object of the present invention is therefore to provide a method and a system for monitoring a building construction which solve at least one of the aforementioned problems.

In particolare, scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo ed un sistema per monitorare una costruzione edilizia che consentano di monitorare la costruzione da remoto (ossia senza richiedere l'installazione o il collocamento di alcun sensore all'interno della costruzione o sulla sua superficie), e/o che consentano di monitorare qualsiasi punto della costruzione (o la costruzione nel suo complesso) e/o che siano in grado di rilevare deformazioni o spostamenti periodici (oscillazioni) di frequenza arbitrariamente bassa, ed anche deformazioni o spostamenti della costruzione non periodici, che si verificano su scale temporali anche relativamente lunghe (ore o giorni). In particular, the object of the present invention is to provide a method and a system for monitoring a building construction that allow the construction to be monitored remotely (i.e. without requiring the installation or placement of any sensor inside the building or on its surface), and / or that allow you to monitor any point of the construction (or the construction as a whole) and / or that are able to detect deformations or periodic displacements (oscillations) of arbitrarily low frequency, and also deformations or displacements of the construction non-periodic, occurring over relatively long time scales (hours or days).

Secondo forme di realizzazione della presente invenzione, questi ed altri scopi sono raggiunti da un metodo ed un sistema che effettuano il monitoraggio della costruzione edilizia tramite una tecnica di olografia digitale. In particolare, tramite l'olografia digitale viene ricostruita in tempo reale una sequenza di immagini di fase della costruzione, le quali sono sottoposte ad un'opportuna elaborazione numerica per ricostruire l'andamento temporale di deformazioni o spostamenti ai quali è sottoposta la costruzione. According to embodiments of the present invention, these and other objects are achieved by a method and a system which carry out the monitoring of the building construction by means of a digital holography technique. In particular, through digital holography a sequence of construction phase images is reconstructed in real time, which are subjected to an appropriate numerical processing to reconstruct the temporal trend of deformations or displacements to which the construction is subjected.

L'accuratezza della ricostruzione è uguale a circa un centesimo della lunghezza d'onda utilizzata. Secondo forme di realizzazione preferite dell'invenzione, la lunghezza d'onda utilizzata è nello spettro del medio infrarosso, ad esempio 10,6 pm. Questo spettro di lunghezze d'onda è particolarmente vantaggioso rispetto ad altri (ad esempio, lo spettro visibile), in quanto da un lato consente di ottenere un campo visivo abbastanza ampio da contenere una porzione significativa della costruzione (se non l'intera costruzione), e dall'altro di ridurre la sensibilità alle vibrazioni ambientali ad un livello tale da rendere possibile la misura. The accuracy of the reconstruction is equal to approximately one hundredth of the wavelength used. According to preferred embodiments of the invention, the wavelength used is in the mid-infrared spectrum, for example 10.6 µm. This wavelength spectrum is particularly advantageous compared to others (for example, the visible spectrum), as on the one hand it allows to obtain a field of view large enough to contain a significant portion of the construction (if not the entire construction) , and on the other hand to reduce the sensitivity to environmental vibrations to a level that makes measurement possible.

Il metodo ed il sistema di monitoraggio secondo la presente invenzione quindi permettono di monitorare la costruzione edilizia, potenzialmente nella sua interezza, da remoto, senza la necessità di collocare alcun sensore all'interno o sulla superficie esterna della costruzione. I tempi ed i costi del monitoraggio sono quindi ridotti in modo significativo, rispetto alle tecniche note che impiegano sismometri. The method and the monitoring system according to the present invention therefore allow the building construction to be monitored, potentially in its entirety, remotely, without the need to place any sensor inside or on the external surface of the building. The times and costs of monitoring are therefore significantly reduced compared to known techniques that use seismometers.

Inoltre, il metodo ed il sistema di monitoraggio secondo la presente invenzione sono in grado di rilevare non solo deformazioni e/o spostamenti periodici (oscillazioni) di frequenza arbitrariamente bassa, ma anche deformazioni e/o spostamenti non periodici della costruzione, che si verificano su scale temporali anche relativamente lunghe (ore o giorni). Furthermore, the method and the monitoring system according to the present invention are able to detect not only periodic deformations and / or shifts (oscillations) of arbitrarily low frequency, but also non-periodic deformations and / or shifts of the construction, which occur on even relatively long time scales (hours or days).

Secondo un primo aspetto viene fornito un sistema per monitorare una costruzione edilizia, il sistema comprendendo: According to a first aspect, a system is provided for monitoring a building construction, the system comprising:

- una sorgente laser atta ad emettere una radiazione infrarossa; - a laser source capable of emitting infrared radiation;

- una struttura i nterf ero metrica configurata per dividere la radiazione infrarossa in un fascio oggetto configurato per illuminare almeno una porzione della costruzione edilizia e per essere diffuso dall'almeno una porzione di costruzione, ed un fascio di riferimento configurato per interferire con il fascio oggetto diffuso dall’almeno una porzione di costruzione in modo da creare almeno un ologramma dell'almeno una porzione di costruzione; - an interface metric structure configured to divide the infrared radiation into an object beam configured to illuminate at least a portion of the building construction and to be diffused by the at least one building portion, and a reference beam configured to interfere with the object beam diffused from the at least one building portion so as to create at least one hologram of the at least one building portion;

- un sensore atto a rilevare una sequenza temporale di ologrammi dell'almeno una porzione di costruzione; e - a sensor adapted to detect a temporal sequence of holograms of the at least one construction portion; And

- un'unità di elaborazione configurata per ricostruire un andamento temporale di una deformazione e/o uno spostamento al quale è soggetta l'almeno una porzione di costruzione elaborando numericamente la sequenza di ologrammi dell'almeno una porzione di costruzione. - a processing unit configured to reconstruct a temporal course of a deformation and / or a displacement to which the at least one construction portion is subjected by numerically processing the sequence of holograms of the at least one construction portion.

Preferibilmente, la radiazione infrarossa ha una lunghezza d'onda compresa tra 3 μ m e 30 μ m. Preferably, the infrared radiation has a wavelength between 3 μm and 30 μm.

Preferibilmente, la struttura interferometrica comprende una prima lente atta ad allargare il fascio oggetto prima che illumini l'almeno una porzione di costruzione edilizia ed una seconda lente atta ad allargare il fascio di riferimento prima che interferisca con il fascio oggetto diffuso dall’almeno una porzione di costruzione edilizia. Preferably, the interferometric structure comprises a first lens adapted to widen the object beam before it illuminates the at least one portion of the building construction and a second lens adapted to widen the reference beam before it interferes with the object beam diffused by the at least one portion. of building construction.

Preferibilmente, la struttura interferometrica comprende anche uno specchio atto a deflettere il fascio oggetto prima che illumini l'almeno una porzione di costruzione edilizia, lo specchio essendo movimentabile per regolare una direzione di incidenza del fascio oggetto sulla porzione di costruzione. Preferably, the interferometric structure also comprises a mirror adapted to deflect the object beam before it illuminates the at least one portion of the building construction, the mirror being movable to adjust a direction of incidence of the object beam on the construction portion.

Preferibilmente, l'unità di elaborazione è configurata per: Preferably, the processing unit is configured for:

- elaborare la sequenza di ologrammi dell'almeno una porzione di costruzione in modo da ottenere una sequenza di immagini di fase dell'almeno una porzione di costruzione; e - processing the sequence of holograms of the at least one construction portion so as to obtain a sequence of phase images of the at least one construction portion; And

- calcolare uno spostamento nel tempo di almeno un punto dell'almeno una porzione di costruzione rappresentato da un certo pixel nella sequenza di immagini di fase dell'almeno una porzione di costruzione, in funzione di differenze di fase del pixel tra immagini di fase successive della sequenza di immagini di fase dell'almeno una porzione di costruzione. - calculating a displacement in time of at least one point of the at least one construction portion represented by a certain pixel in the phase image sequence of the at least one construction portion, as a function of pixel phase differences between successive phase images of the phase image sequence of the at least one construction portion.

Preferibilmente, l'unità di elaborazione è configurata per calcolare lo spostamento nel tempo dell'almeno un punto dell'almeno una porzione di costruzione lungo una direzione N, normale alla superficie circostante l'almeno un punto dell'almeno una porzione di costruzione, tenendo conto dell'inclinazione della direzione di incidenza del fascio oggetto sull'almeno una porzione di costruzione rispetto alla direzione N. Preferably, the processing unit is configured to calculate the displacement in time of the at least one point of the at least one construction portion along a direction N, normal to the surface surrounding the at least one point of the at least one construction portion, keeping account of the inclination of the direction of incidence of the object beam on the at least one portion of construction with respect to the direction N.

Preferibilmente, l'unità di elaborazione è configurata anche per elaborare la sequenza di ologrammi dell'almeno una porzione di costruzione in modo da ottenere una sequenza di immagini di ampiezza dell'almeno una porzione di costruzione. Preferably, the processing unit is also configured to process the sequence of holograms of the at least one construction portion so as to obtain a sequence of images of width of the at least one construction portion.

Secondo un secondo aspetto viene fornito un metodo per monitorare una costruzione edilizia, il metodo comprendendo: According to a second aspect, a method for monitoring a building construction is provided, the method comprising:

- fornire u na radiazione infrarossa; - provide infrared radiation;

- dividere la radiazione infrarossa in un fascio oggetto ed un fascio di riferimento, illuminare almeno una porzione di costruzione edilizia con il fascio oggetto in modo che il fascio oggetto sia diffuso dall'almeno una porzione di costruzione edilizia, e fare in modo che il fascio di riferimento interferisca con il fascio oggetto diffuso dall'almeno una porzione di costruzione edilizia in modo da creare almeno un ologramma dell'almeno una porzione di costruzione; - dividing the infrared radiation into an object beam and a reference beam, illuminating at least a building construction portion with the object beam so that the object beam is diffused by the at least one building construction portion, and making the beam interferes with the object beam diffused by the at least one building portion so as to create at least one hologram of the at least one building portion;

- rilevare una sequenza temporale di ologrammi dell'almeno una porzione di costruzione; e - detecting a temporal sequence of holograms of the at least one construction portion; And

- ricostruire un andamento temporale di una deformazione e/o uno spostamento al quale è soggetta l'almeno una porzione di costruzione elaborando numericamente la sequenza di ologrammi dell'almeno una porzione di costruzione. - reconstructing a temporal course of a deformation and / or a displacement to which the at least one construction portion is subjected by numerically processing the sequence of holograms of the at least one construction portion.

La presente invenzione verrà illustrata in maggiore dettaglio grazie ai disegni acclusi, forniti a titolo esemplificativo e non limitativo, in cui: The present invention will be illustrated in greater detail thanks to the accompanying drawings, provided by way of non-limiting example, in which:

- la Figura 1 mostra in modo schematico un sistema di monitoraggio di una costruzione edilizia secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; Figure 1 schematically shows a building construction monitoring system according to an embodiment of the present invention;

- la Figura 1a mostra in modo schematico la costruzione edilizia illuminata da un fascio proveniente dal sistema della Figura 1 ; Figure 1a schematically shows the building construction illuminated by a beam coming from the system of Figure 1;

- la Figura 2 è un diagramma di flusso del funzionamento del sistema della Figura 1 ; Figure 2 is a flow diagram of the operation of the system of Figure 1;

- le Figure 3a e 3b mostrano schematicamente una porzione del sistema della Figura 1 ; e - Figures 3a and 3b schematically show a portion of the system of Figure 1; And

- la Figura 4 mostra in forma grafica i risultati di un test comparativo eseguito dagli inventori. - Figure 4 shows in graphic form the results of a comparative test performed by the inventors.

Le Figure 1 , 1 a, 3a e 3b sono rappresentazioni schematiche non in scala, che non sono indicative dei valori preferiti di distanze e di angoli mostrati in esse. Valutazioni quantitative su distanze ed angoli del sistema schematicamente mostrato nelle Figure 1 , 1 a, 3a e 3b sono riportate nel seguito della presente descrizione. Figures 1, 1a, 3a and 3b are schematic representations not to scale, which are not indicative of the preferred values of distances and angles shown therein. Quantitative evaluations on distances and angles of the system schematically shown in Figures 1, 1 a, 3a and 3b are reported in the following of the present description.

La Figura 1 mostra un sistema 1 per monitorare una costruzione edilizia 9 (un edificio, a titolo di esempio non limitativo) secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. La Figura 1a mostra schematicamente un edificio esemplificativo della costruzione edilizia 9 illuminato da un fascio proveniente dal sistema 1 . Figure 1 shows a system 1 for monitoring a building construction 9 (a building, by way of non-limiting example) according to an embodiment of the present invention. Figure 1a schematically shows an exemplary building of the building construction 9 illuminated by a beam coming from system 1.

Il sistema 1 preferibilmente comprende una sorgente laser 2, un divisore di fascio (in inglese "beam splitter") 3, una prima lente 4, una seconda lente 5, un attenuatore variabile 6 ed un sensore ad infrarossi 7. The system 1 preferably comprises a laser source 2, a beam splitter 3, a first lens 4, a second lens 5, a variable attenuator 6 and an infrared sensor 7.

La sorgente laser 2 è preferibilmente atta ad emettere una radiazione nello spettro dell'infrarosso. In particolare, la lunghezza d'onda di emissione della sorgente laser 2 è preferibilmente nella cosiddetta "regione del medio infrarosso" o "regione dell'infrarosso a lunghezze d'onda lunghe", che convenzionalmente va da 3 pm a 30 pm. Più preferibilmente, la lunghezza d'onda di emissione della sorgente laser 2 è compresa tra 8 pm e 12 pm. La scelta dell'intervallo preferito per la lunghezza d'onda di emissione della sorgente laser 2 è preferibilmente dettata dai seguenti criteri: lunghezze d'onda delle sorgenti ad infrarossi tipicamente disponibili, risposta spettrale dei sensori nell’infrarosso tipicamente disponibili, spettro dell'assorbimento atmosferico nella regione infrarossa, sensibilità del sistema 1 alle vibrazioni ambientali e del sistema stesso (che diminuisce al crescere della lunghezza d'onda ed assume un valore adeguato all'applicazione del sistema 1 per lunghezze d’onda nel medio infrarosso) e dimensione desiderata del campo visivo (che aumenta all'aumentare della lunghezza d'onda, come sarà discusso in maggiore dettaglio qui di seguito). The laser source 2 is preferably adapted to emit a radiation in the infrared spectrum. In particular, the emission wavelength of the laser source 2 is preferably in the so-called "mid-infrared region" or "long-wavelength infrared region", which conventionally ranges from 3 pm to 30 pm. More preferably, the emission wavelength of the laser source 2 is comprised between 8 pm and 12 pm. The choice of the preferred range for the emission wavelength of the laser source 2 is preferably dictated by the following criteria: wavelengths of the typically available infrared sources, spectral response of the typically available infrared sensors, absorption spectrum atmospheric in the infrared region, sensitivity of system 1 to environmental vibrations and of the system itself (which decreases as the wavelength increases and assumes an adequate value for the application of system 1 for wavelengths in the medium infrared) and desired size of the field of view (which increases with increasing wavelength, as will be discussed in more detail below).

La sorgente laser 2 è preferibilmente una sorgente continua. In alternativa, si può utilizzare una sorgente laser ad impulsi. The laser source 2 is preferably a continuous source. Alternatively, a pulsed laser source can be used.

Preferibilmente, la potenza di emissione minima della sorgente laser 2 è 30 W, più preferibilmente 40 W, ancor più preferibilmente 60 W. L'intervallo preferito per la potenza di emissione della sorgente laser 2 dipende principalmente dalla distanza d tra la porzione dell'edificio 9 che si vuole monitorare e la superficie del sensore 7, dalla dimensione massima della porzione dell’edificio 9 che si vuole monitorare e dalla sensibilità di rivelazione del sensore 7. Assumendo di voler irradiare una porzione dell'edificio 9 (trascurando l'assorbimento deN'aria), gli inventori hanno stimato che, se la distanza d aumenta di un fattore n, la potenza di emissione della sorgente laser va aumentata di un fattore n<2>affinché sia mantenuto lo stesso livello di segnale sul sensore. Gli inventori hanno verificato che, per monitorare una porzione di un edificio di circa 4m<2>posta ad una distanza d di circa 18 m dalla superficie del sensore 7, è sufficiente una potenza di emissione di circa 60 W. D'altro canto, la potenza di emissione della sorgente laser 2 preferibilmente è tale per cui la densità di energia sulla porzione della superficie dell'edificio 9 irraggiata non ecceda una soglia oltre la quale può danneggiare la superficie dell'edificio 9. Preferably, the minimum emission power of the laser source 2 is 30 W, more preferably 40 W, even more preferably 60 W. The preferred range for the emission power of the laser source 2 depends mainly on the distance d between the building portion 9 that you want to monitor and the surface of the sensor 7, from the maximum size of the portion of the building 9 that you want to monitor and from the detection sensitivity of the sensor 7. Assuming you want to irradiate a portion of the building 9 (neglecting the absorption of 'air), the inventors have estimated that, if the distance d increases by a factor n, the emission power of the laser source must be increased by a factor n <2> in order to maintain the same signal level on the sensor. The inventors have verified that, to monitor a portion of a building of about 4m <2> placed at a distance d of about 18m from the surface of the sensor 7, an emission power of about 60W is sufficient. On the other hand, the emission power of the laser source 2 is preferably such that the energy density on the irradiated portion of the building surface 9 does not exceed a threshold beyond which it can damage the surface of the building 9.

Inoltre, la radiazione emessa dalla sorgente laser 2 è preferibilmente polarizzata linearmente. Gli inventori hanno eseguito alcuni test positivi utilizzando una sorgente laser RF C02della Universal Laser Systems (Scottsdale, Arizona, Stati Uniti) atta ad emettere una radiazione linearmente polarizzata con lunghezza d'onda di emissione di 10,6 μηη ed una potenza di emissione massima di 60 W. Furthermore, the radiation emitted by the laser source 2 is preferably linearly polarized. The inventors performed some positive tests using an RF CO2 laser source from Universal Laser Systems (Scottsdale, Arizona, United States) capable of emitting a linearly polarized radiation with an emission wavelength of 10.6 μηη and a maximum emission power of 60 W.

Il divisore di fascio 3 è atto a dividere la radiazione luminosa emessa dalla sorgente laser 2 in un primo fascio luminoso (nel seguito chiamato "fascio oggetto O") ed un secondo fascio luminoso (nel seguito chiamato "fascio di riferimento R"). Il divisore di fascio 3 è preferibilmente configurato in modo che il fascio oggetto O diffuso dalla superficie dell'edificio 9 ed il fascio di riferimento R siano ricevuti dal sensore 7 con intensità paragonabili (l'attenuatore variabile 6 è anch'esso preposto a questo scopo, come verrà discusso in maggiore dettaglio qui di seguito). Più in particolare, il divisore di fascio 3 è configurato in modo che la potenza del fascio oggetto O sia almeno l'80% della potenza totale incidente sul divisore di fascio 3, ad esempio il 90% della potenza totale incidente sul divisore di fascio 3. Nel sistema 1 mostrato nella Figura 1 , la porzione riflessa della radiazione incidente sul divisore di fascio 3 costituisce il fascio oggetto O, mentre la porzione trasmessa costituisce il fascio di riferimento R. Questo tuttavia non è limitativo e, secondo altre forme di realizzazione non mostrate nei disegni, il fascio oggetto O ed il fascio di riferimento R possono corrispondere rispettivamente alla porzione trasmessa ed alla porzione riflessa della radiazione incidente sul divisore di fascio 3 (posto di mantenere le proporzioni summenzionate tra potenza del fascio oggetto O e potenza del fascio di riferimento R). The beam splitter 3 is adapted to divide the light radiation emitted by the laser source 2 into a first light beam (hereinafter called "object beam O") and a second light beam (hereinafter called "reference beam R"). The beam splitter 3 is preferably configured so that the object beam O diffused by the building surface 9 and the reference beam R are received by the sensor 7 with comparable intensity (the variable attenuator 6 is also provided for this purpose , as will be discussed in more detail below). More specifically, the beam splitter 3 is configured so that the power of the object beam O is at least 80% of the total power incident on the beam splitter 3, for example 90% of the total power incident on the beam splitter 3 In the system 1 shown in Figure 1, the reflected portion of the radiation incident on the beam splitter 3 constitutes the object beam O, while the transmitted portion constitutes the reference beam R. This however is not limiting and, according to other embodiments, it is not shown in the drawings, the object beam O and the reference beam R can correspond respectively to the transmitted portion and to the reflected portion of the radiation incident on the beam splitter 3 (provided that the aforementioned proportions are maintained between the power of the object beam O and the power of the reference R).

La prima lente 4 è preferibilmente disposta sul cammino ottico del fascio oggetto O. La prima lente 4 è preferibilmente atta ad aumentare la dimensione del fascio oggetto O in modo da irraggiare una porzione sufficientemente ampia dell’edificio 9. La prima lente 4 può avere diverse forme (piano-convessa, biconvessa, a menisco, etc.). Preferibilmente, la prima lente 4 è una lente divergente. Alternativamente, la prima lente 4 può essere una lente convergente, che prima focalizza e poi allarga il fascio oggetto O. Alternativamente, anziché utilizzare una singola lente 4, per aumentare la dimensione del fascio oggetto O, si può utilizzare un sistema di lenti, comprendente due o più lenti, in modo da poter variare a piacimento la dimensione del fascio oggetto ad una certa distanza ed irraggiare efficacemente porzioni più o meno ampie dell’edificio 9. Gli inventori hanno effettuato test positivi utilizzando un sistema a due lenti biconvesse convergenti, che vantaggiosamente ha permesso di regolare la dimensione del fascio oggetto O entro un intervallo significativamente ampio. The first lens 4 is preferably arranged on the optical path of the object beam O. The first lens 4 is preferably adapted to increase the dimension of the object beam O so as to irradiate a sufficiently large portion of the building 9. The first lens 4 can have different shapes (plano-convex, biconvex, meniscus, etc.). Preferably, the first lens 4 is a diverging lens. Alternatively, the first lens 4 can be a converging lens, which first focuses and then widens the object beam O. Alternatively, instead of using a single lens 4, to increase the size of the object beam O, a lens system can be used, comprising two or more lenses, so as to be able to vary at will the size of the object beam at a certain distance and effectively irradiate more or less large portions of the building 9. The inventors have carried out positive tests using a system with two converging biconvex lenses, which advantageously it allowed to adjust the size of the object beam O within a significantly wide range.

La seconda lente 5 è preferibilmente disposta lungo il cammino ottico del fascio di riferimento R. La seconda lente 5 è preferibilmente atta ad aumentare la dimensione del fascio di riferimento R. La seconda lente 5 può avere diverse forme (piano-convessa, biconvessa, a menisco, etc.) e può comprendere una lente convergente o una lente divergente. Preferibilmente, la seconda lente 5 è una lente divergente. Alternativamente, la seconda lente 5 è una lente convergente, che prima focalizza e poi allarga il fascio di riferimento R. The second lens 5 is preferably arranged along the optical path of the reference beam R. The second lens 5 is preferably adapted to increase the size of the reference beam R. The second lens 5 can have different shapes (plano-convex, biconvex, a meniscus, etc.) and may include a converging lens or a diverging lens. Preferably, the second lens 5 is a diverging lens. Alternatively, the second lens 5 is a converging lens, which first focuses and then widens the reference beam R.

L'attenuatore variabile 6 è preferibilmente disposto sul cammino ottico del fascio di riferimento R, più preferibilmente tra il divisore di fascio 3 e la seconda lente 5. L'attenuatore variabile 6 è atto a regolare la potenza del fascio di riferimento R in modo da ottimizzare la visibilità del pattern di interferenza tra fascio di riferimento R e fascio oggetto O, come sarà descritto in maggiore dettaglio qui di seguito. Secondo varianti alternative, l'attenuatore variabile 6 è sostituito da un polarizzatore, che permette di ottenere lo stesso risultato di attenuazione del fascio di riferimento R. The variable attenuator 6 is preferably arranged on the optical path of the reference beam R, more preferably between the beam splitter 3 and the second lens 5. The variable attenuator 6 is adapted to adjust the power of the reference beam R so as to optimize the visibility of the interference pattern between the reference beam R and the object beam O, as will be described in greater detail below. According to alternative variants, the variable attenuator 6 is replaced by a polarizer, which makes it possible to obtain the same attenuation result as the reference beam R.

Il sensore 7 è preferibilmente disposto in modo da rilevare il pattern di interferenza tra fascio oggetto O e fascio di riferimento R. Il sensore 7 è preferibilmente una termocamera comprendente una matrice bidimensionale di NxM elementi o pixel. Gli inventori hanno effettuato test positivi utilizzando la camera micro-bolometrica 307 K (matrice di 640x480 pixel di A-Si) della Thermoteknix Miricle (UK), avente una frequenza di acquisizione di 25 fotogrammi/sec, una dimensione dei pixel di 25 μπη<χ>25 μπη ed una risposta spettrale tra 8 prn e 12 pm. The sensor 7 is preferably arranged so as to detect the interference pattern between the object beam O and the reference beam R. The sensor 7 is preferably a thermal imaging camera comprising a two-dimensional matrix of NxM elements or pixels. The inventors performed positive tests using the Thermoteknix Miricle (UK) 307 K micro-bolometric camera (640x480 pixel matrix), with an acquisition frequency of 25 frames / sec, a pixel size of 25 μπη < χ> 25 μπη and a spectral response between 8 prn and 12 pm.

Il sistema 1 può comprendere inoltre uno o più specchi atti a definire il cammino ottico del fascio oggetto O e/o del fascio di riferimento R. The system 1 can further comprise one or more mirrors able to define the optical path of the object beam O and / or of the reference beam R.

Nella forma di realizzazione mostrata nella Figura 1, a titolo di esempio non limitativo, il sistema 1 comprende un primo specchio 81 disposto tra la sorgente laser 2 ed il divisore di fascio 3, un secondo specchio 82 disposto tra il divisore di fascio 3 e la prima lente 4, ed un terzo specchio 83 disposto tra la prima lente 4 e l'edificio 9. Il terzo specchio 83 è preferibilmente movimentabile tramite attuai ori (non mostrati in figura per semplicità), così da poter modificare da remoto la direzione del fascio oggetto O emesso dal sistema 1. In particolare, gli attuatori dello specchio movimentabile 83 possono essere utilizzati per dirigere il fascio oggetto O sulla porzione dell’edificio 9 da investigare. La prima lente 4, essendo posizionata a monte dello specchio movimentabile 83, vantaggiosamente non è di ostacolo alla regolazione della direzione del fascio oggetto O. In the embodiment shown in Figure 1, by way of non-limiting example, the system 1 comprises a first mirror 81 disposed between the laser source 2 and the beam splitter 3, a second mirror 82 disposed between the beam splitter 3 and the first lens 4, and a third mirror 83 arranged between the first lens 4 and the building 9. The third mirror 83 can preferably be moved by means of actuators (not shown in the figure for simplicity), so as to be able to remotely modify the direction of the beam object O emitted by the system 1. In particular, the actuators of the movable mirror 83 can be used to direct the object beam O onto the portion of the building 9 to be investigated. The first lens 4, being positioned upstream of the movable mirror 83, advantageously does not hinder the adjustment of the direction of the object beam O.

Inoltre, nella forma di realizzazione mostrata nella Figura 1 , a titolo di esempio non limitativo il sistema 1 comprende anche un quarto specchio 84 disposto tra il divisore di fascio 3 e l’attenuatore variabile 6, un secondo specchio 85 disposto tra l'attenuatore variabile 6 e la seconda lente 5, ed un sesto specchio 86 disposto tra la seconda lente 5 ed il sensore 7, che deflettono il fascio di riferimento R sul sensore 7 in modo da direzionare il fascio di riferimento R con il corretto angolo di incidenza Θ. Furthermore, in the embodiment shown in Figure 1, by way of non-limiting example the system 1 also comprises a fourth mirror 84 arranged between the beam splitter 3 and the variable attenuator 6, a second mirror 85 arranged between the variable attenuator 6 and the second lens 5, and a sixth mirror 86 arranged between the second lens 5 and the sensor 7, which deflect the reference beam R onto the sensor 7 so as to direct the reference beam R with the correct angle of incidence Θ.

Il sistema 1 può comprende altri elementi opzionali disposti lungo il cammino ottico del fascio oggetto O e/o del fascio di riferimento R. The system 1 can comprise other optional elements arranged along the optical path of the object beam O and / or of the reference beam R.

Ad esempio, secondo una variante non mostrata nei disegni, il sistema 1 comprende anche una o più lenti cilindriche disposte lungo il cammino ottico del fascio oggetto O. La lente cilindrica conferisce al fascio oggetto O una forma allungata (ossia una forma ellissoidale), che è particolarmente adatta nel caso in cui l'edificio 9 abbia anch'esso una forma allungata (in altezza o in larghezza). For example, according to a variant not shown in the drawings, the system 1 also comprises one or more cylindrical lenses arranged along the optical path of the object beam O. The cylindrical lens gives the object beam O an elongated shape (i.e. an ellipsoidal shape), which it is particularly suitable if the building 9 also has an elongated shape (in height or in width).

Secondo altre varianti non mostrate nei disegni, il sistema 1 può comprendere altri elementi ottici, quali polarizzatori, finestre di Brewster, etc. In ogni caso, il divisore di fascio 3, le lenti 4 e 5 e l'attenuatore variabile 6 formano una struttura inte riero metrica di tipo fuori asse ("off-axis") e senza obiettivo ("lensless"), ossia un sistema interiero metrico nel quale due fasci interferenti (ossia il fascio oggetto O ed il fascio di riferimento R) sono reciprocamente inclinati di un angolo non nullo quando incidono sulla superficie del sensore 7 ("off-axis”) e nel quale non è presente alcun sistema ottico per la formazione di immagini davanti al sensore 7 ("lensless"). According to other variants not shown in the drawings, the system 1 can comprise other optical elements, such as polarizers, Brewster windows, etc. In any case, the beam splitter 3, the lenses 4 and 5 and the variable attenuator 6 form an "off-axis" and lensless internal metric structure, i.e. a system metric integer in which two interfering beams (ie the object beam O and the reference beam R) are reciprocally inclined by a non-zero angle when they affect the surface of the sensor 7 ("off-axis") and in which no system is present optical for image formation in front of sensor 7 ("lensless").

Il sistema 1 comprende inoltre un'unità di elaborazione 8 cooperante con il sensore 7. L'unità di elaborazione 8 è preferibilmente configurata per ricevere dal sensore 7 i pattern di interferenza o ologrammi rilevati in forma discretizzata, memorizzarli ed elaborarli, come sarà discusso nel dettaglio qui di seguito. L'unità di elaborazione 8 è inoltre preferibilmente fornita di uno schermo 8a per la visualizzazione dei risultati dell'elaborazione. The system 1 further comprises a processing unit 8 cooperating with the sensor 7. The processing unit 8 is preferably configured to receive from the sensor 7 the detected interference patterns or holograms in discretized form, to store and process them, as will be discussed in detail below. The processing unit 8 is also preferably provided with a screen 8a for displaying the processing results.

Il sistema 1 può essere implementato come un apparato portatile, che può essere trasportato e collocato in prossimità della costruzione edilizia da monitorare, come mostrato schematicamente in Figura 1a. In particolare, il sistema 1 (ad eccezione dell'unità di elaborazione 8) è preferibilmente montato su una piattaforma orientabile in direzione orizzontale ed in direzione verticale. Ad esempio, i vari componenti del sistema 1 (ad eccezione dell'unità di elaborazione 8) possono essere montati su una piastra di dimensioni portatili. Gli inventori hanno effettuato dei test positivi utilizzando una lastra di dimensioni 90 cm x 60 cm. The system 1 can be implemented as a portable apparatus, which can be transported and placed near the building to be monitored, as shown schematically in Figure 1a. In particular, the system 1 (with the exception of the processing unit 8) is preferably mounted on a platform which can be oriented in the horizontal direction and in the vertical direction. For example, the various components of the system 1 (with the exception of the processing unit 8) can be mounted on a plate of portable dimensions. The inventors carried out positive tests using a plate measuring 90 cm x 60 cm.

Il funzionamento del sistema 1 sarà ora descritto nel dettaglio con riferimento al diagramma di flusso della Figura 2. The operation of the system 1 will now be described in detail with reference to the flow chart of Figure 2.

Durante una prima fase di acquisizione 30, il sistema 1 viene portato in prossimità dell'edificio 9 da monitorare. La distanza d tra il sistema 1 e la porzione dell’edificio 9 che si desidera monitorare dipende dalle condizioni ambientali (accessibilità del terreno circostante l'edificio), da eventuali misure di sicurezza (se l'edificio 9 è pericolante, non sarà permesso avvicinarsi oltre un certo limite) e dalle dimensioni della porzione di edificio che si desidera monitorare (il campo visivo lineare del sistema 1 , come sarà discusso in maggiore dettaglio di seguito, aumenta aN’aumentare della distanza d). Il sistema 1 viene quindi orientato, tramite la piattaforma orientabile, in modo che la porzione dell'edificio 9 che si desidera monitorare ricada all’interno del campo visivo del sistema 1 . Quindi, la direzione del fascio oggetto O emesso dal sistema 1 viene preferibilmente regolata (tramite gli attuatori dello specchio 83) in modo da selezionare una porzione specifica dell'edificio 9 all’interno del campo visivo. La direzione del fascio oggetto O (chiamata nel seguito anche "direzione di irraggiamento") forma quindi, rispetto alla direzione N normale alla superficie dell’edificio 9 intorno al punto di misura, un angolo ψ (si veda la Figura 1 a). During a first acquisition phase 30, the system 1 is brought near the building 9 to be monitored. The distance d between system 1 and the portion of building 9 that you want to monitor depends on the environmental conditions (accessibility of the land surrounding the building), on any safety measures (if building 9 is unsafe, it will not be allowed to approach beyond a certain limit) and the size of the portion of the building to be monitored (the linear field of view of system 1, as will be discussed in greater detail below, increases as the distance d increases). System 1 is then oriented, through the adjustable platform, so that the portion of the building 9 that you want to monitor falls within the field of view of system 1. Therefore, the direction of the object beam O emitted by the system 1 is preferably adjusted (through the actuators of the mirror 83) in order to select a specific portion of the building 9 within the visual field. The direction of the object beam O (hereinafter also called "direction of irradiation") therefore forms, with respect to the direction N normal to the surface of the building 9 around the measuring point, an angle ψ (see Figure 1 a).

Quindi, la sorgente laser 2 viene accesa ed inizia ad emettere una radiazione infrarossa. La radiazione infrarossa viene suddivisa in fascio oggetto O e fascio di riferimento R dal divisore di fascio 3. Then, the laser source 2 is turned on and begins to emit infrared radiation. The infrared radiation is divided into the object beam O and the reference beam R by the beam splitter 3.

Il fascio oggetto O viene allargato dalla prima lente 4 ed irradia la superficie (o una porzione della superficie) dell'edificio 9. L'estensione della superficie irradiata dipende dalla distanza d tra il sistema 1 e la porzione dell’edificio 9 che si desidera monitorare e dalla lente 4 o configurazione di lenti utilizzata per espandere il fascio oggetto O. Il fascio oggetto O viene diffuso dalla superficie irradiata dell'edificio 9, e quindi raggiunge il sensore 7. D'altro canto, il fascio di riferimento R - dopo essere stato eventualmente attenuato dall'attenuatore variabile 6 - viene allargato dalla seconda lente 5 e diretto sul sensore 7. Il fascio di riferimento R raggiunge il sensore 7 con una bassa intensità ed un fronte d'onda approssimativamente sferico il cui raggio di curvatura dipende dalla lunghezza focale della lente 5 e dalla distanza della lente 5 dal sensore. La lunghezza focale e la posizione della seconda lente 5 sono preferibilmente selezionate in modo che il fascio di riferimento R illumini, in maniera sostanzialmente uniforme, l'intera superficie del sensore 7. The object beam O is widened by the first lens 4 and irradiates the surface (or a portion of the surface) of the building 9. The extent of the irradiated surface depends on the distance d between the system 1 and the portion of the building 9 that is desired monitor and by the lens 4 or lens configuration used to expand the object beam O. The object beam O is scattered from the irradiated surface of the building 9, and thus reaches the sensor 7. On the other hand, the reference beam R - after possibly having been attenuated by the variable attenuator 6 - it is widened by the second lens 5 and directed on the sensor 7. The reference beam R reaches the sensor 7 with a low intensity and an approximately spherical wavefront whose radius of curvature depends on the focal length of the lens 5 and the distance of the lens 5 from the sensor. The focal length and the position of the second lens 5 are preferably selected so that the reference beam R illuminates, in a substantially uniform manner, the entire surface of the sensor 7.

Pertanto, il fascio oggetto O diffuso dall'edificio 9 ed il fascio di riferimento R interferiscono tra di loro sulla superficie del sensore 7, creando così un pattern di interferenza o ologramma, che viene rilevato dal sensore 7. Therefore, the object beam O diffused by the building 9 and the reference beam R interfere with each other on the surface of the sensor 7, thus creating an interference pattern or hologram, which is detected by the sensor 7.

Preferibilmente, durante la fase 30 il sensore 7 acquisisce una sequenza temporale di ologrammi. La sequenza di ologrammi viene preferibilmente acquisita alla frequenza di acquisizione del sensore 7. Se ad esempio la frequenza di acquisizione del sensore 7 è di 25 fotogrammi/sec, sono acquisiti 25 ologrammi al secondo. L'acquisizione di una sequenza di ologrammi permette di ricostruire un andamento temporale delle deformazioni o degli spostamenti ai quali è soggetta la porzione illuminata dell'edificio 9, come verrà discusso in maggiore dettaglio qui di seguito. Preferably, during step 30 the sensor 7 acquires a temporal sequence of holograms. The sequence of holograms is preferably acquired at the acquisition frequency of the sensor 7. If, for example, the acquisition frequency of the sensor 7 is 25 frames / sec, 25 holograms per second are acquired. The acquisition of a sequence of holograms allows to reconstruct a temporal trend of the deformations or displacements to which the illuminated portion of the building 9 is subject, as will be discussed in greater detail below.

Ciascun ologramma acquisito presenta delle frange di interferenza aventi una certa spaziatura di frangia. Ciascun ologramma può essere descritto in termini di distribuzione di intensità bidimensionale secondo la seguente equazione: Each acquired hologram has interference fringes having a certain fringe spacing. Each hologram can be described in terms of two-dimensional intensity distribution according to the following equation:

H(x,y)=|R|<2>+|0|<2>+R<*>-0+R-0* [1] H (x, y) = | R | <2> + | 0 | <2> + R <*> - 0 + R-0 * [1]

dove x e y sono le due coordinate ortogonali della superficie del sensore 7, mentre R* e O<*>sono rispettivamente i complessi coniugati del fascio di riferimento R e del fascio oggetto O. where x and y are the two orthogonal coordinates of the sensor surface 7, while R * and O <*> are respectively the conjugate complexes of the reference beam R and the object beam O.

Preferibilmente, nel corso della fase 30 l'attenuatore variabile 6 è regolato in modo che, sulla superficie del sensore 7, la potenza del fascio di riferimento R sia sostanzialmente uguale alla potenza del fascio oggetto O diffuso dall'edificio 9. Questo permette di massimizzare la visibilità delle frange di interferenza dell'ologramma. Preferably, during phase 30 the variable attenuator 6 is adjusted so that, on the surface of the sensor 7, the power of the reference beam R is substantially equal to the power of the object beam O diffused by the building 9. This allows to maximize the visibility of the interference fringes of the hologram.

Poiché, grazie all'uso della radiazione infrarossa, il sistema 1 presenta una ridotta sensibilità alle vibrazioni, nel corso della fase 30 vantaggiosamente non sono necessarie misure anti-vibrazione. Inoltre, poiché il sensore 7 è sensibile solo alla radiazione infrarossa, le componenti visibili della luce artificiale e della luce del sole non disturbano il funzionamento del sistema 1 durante la fase di acquisizione 30. Neppure le componenti infrarosse di luce artificiale e luce del sole disturbano il funzionamento del sistema 1 , perché sono incoerenti rispetto al fascio oggetto O ed al fascio di riferimento R, pertanto rappresentano solo un rumore di fondo. Since, thanks to the use of infrared radiation, the system 1 has a reduced sensitivity to vibrations, during the course of step 30, advantageously, anti-vibration measures are not necessary. Furthermore, since the sensor 7 is sensitive only to infrared radiation, the visible components of artificial light and sunlight do not disturb the operation of the system 1 during the acquisition phase 30. The infrared components of artificial light and sunlight do not disturb either. the operation of the system 1, because they are inconsistent with respect to the object beam O and the reference beam R, therefore they represent only a background noise.

La sequenza di ologrammi acquisiti dal sensore 7 durante la fase 30 è quindi memorizzata dall'unità di elaborazione 8. The sequence of holograms acquired by the sensor 7 during step 30 is then stored by the processing unit 8.

L'unità di elaborazione 8 preferibilmente esegue quindi una fase di elaborazione numerica 31 sulla sequenza di ologrammi acquisita. La fase di elaborazione numerica 31 può essere effettuata al termine della fase 30, ossia al termine dell'acquisizione dell'intera sequenza di ologrammi. Alternativamente, poiché ogni ologramma della sequenza viene sottoposto singolarmente ad elaborazione numerica, la fase 31 può iniziare subito dopo l'acquisizione del primo ologramma della sequenza, e poi continuare in parallelo all'acquisizione degli ologrammi successivi. The processing unit 8 then preferably carries out a numerical processing step 31 on the acquired hologram sequence. The numerical processing step 31 can be carried out at the end of the step 30, ie at the end of the acquisition of the entire sequence of holograms. Alternatively, since each hologram of the sequence is individually subjected to numerical processing, step 31 can start immediately after the acquisition of the first hologram of the sequence, and then continue in parallel with the acquisition of the subsequent holograms.

L'elaborazione numerica che l'unità di elaborazione 8 esegue su ciascun ologramma acquisito, preferibilmente comprende una prima sotto-fase 310, durante la quale l'ologramma viene filtrato in modo da cancellare l'ordine di diffrazione zero, ossia il termine |R|<2>+|0|<2>dell'equazione [1]. Poiché il sistema 1 ha una configurazione fuori asse (ossia il fascio oggetto O diffuso da ogni punto della porzione di edificio 9 irraggiata ed il fascio di riferimento R incidono sul sensore 7 con angoli differenti), il termine |R|<2>+|0|<2>è vantaggiosamente non spazialmente sovrapposto agli altri termini R<*>-0+R-0\ e di conseguenza può essere filtrato nel dominio delle frequenze spaziali. The numerical processing that the processing unit 8 performs on each acquired hologram preferably comprises a first sub-step 310, during which the hologram is filtered so as to cancel the zero diffraction order, i.e. the term | R | <2> + | 0 | <2> of equation [1]. Since the system 1 has an off-axis configuration (ie the object beam O diffused by each point of the irradiated portion of the building 9 and the reference beam R affect the sensor 7 at different angles), the term | R | <2> + | 0 | <2> is advantageously non-spatially superimposed on the other terms R <*> - 0 + R-0 \ and consequently can be filtered in the spatial frequency domain.

Quindi, durante una seconda sotto-fase 311, l'ologramma viene preferibilmente sottoposto ad un'operazione di "zero padding" (o riempimento con zeri). Questa operazione prevede di estendere la matrice di NxM pixel dell'ologramma discretizzato e filtrato introducendo ai suoi bordi un numero di pixel fittizi aggiuntivi, la cui intensità viene posta uguale a zero. Preferibilmente, questa operazione è conforme a quanto descritto in EP 1 654 596. Then, during a second sub-step 311, the hologram is preferably subjected to a "zero padding" operation. This operation foresees to extend the matrix of NxM pixels of the discretized and filtered hologram by introducing at its edges a number of additional fictitious pixels, whose intensity is set equal to zero. Preferably, this operation conforms to what is described in EP 1 654 596.

Come è noto dalla teoria dell'olografia digitale, per ricostruire l'immagine di ampiezza o di fase di un oggetto partendo dal suo ologramma acquisito, viene eseguito un algoritmo matematico che implementa la nota formula di Rayleigh-Sommerfeld. Questa formula sostanzialmente contiene una doppia integrazione dell'ologramma digitalizzato moltiplicato per una copia numerica del fascio di riferimento R ed altri termini. L’integrale risultante può essere convertito in trasformate di Fourier con conseguente riduzione dello sforzo computazionale. Poiché l'ologramma è in forma discretizzata, le trasformate di Fourier sono anch'esse discrete, e possono quindi essere calcolate in modo relativamente semplice per mezzo dei noti algoritmi FFT (Fast Fourier Transform). Per eseguire la trasformazione, in particolare, sono noti due metodi: il metodo di convoluzione ed il metodo di Fresnel. Utilizzando ad esempio il metodo di Fresnel, la risoluzione spaziale dell'immagine di fase ricostruita è quantificata dal cosiddetto "pixel ricostruito", le cui dimensioni lungo gli assi x e y sono date dalle seguenti equazioni: As is known from the digital holography theory, to reconstruct the amplitude or phase image of an object starting from its acquired hologram, a mathematical algorithm is performed that implements the well-known Rayleigh-Sommerfeld formula. This formula basically contains a double integration of the digitized hologram multiplied by a numerical copy of the reference beam R and other terms. The resulting integral can be converted into Fourier transforms with a consequent reduction of the computational effort. Since the hologram is in discretized form, the Fourier transforms are also discrete, and can therefore be calculated relatively easily by means of the known FFT (Fast Fourier Transform) algorithms. To perform the transformation, in particular, two methods are known: the convolution method and the Fresnel method. Using for example the Fresnel method, the spatial resolution of the reconstructed phase image is quantified by the so-called "reconstructed pixel", whose dimensions along the x and y axes are given by the following equations:

A d A d A d A d

Δξ = Δη - [2] Δξ = Δη - [2]

Ν Δχ M Ay Ν Δχ M Ay

dove N e M sono i numeri di pixel del sensore 7 lungo gli assi x e y (e, dunque, dell'ologramma discretizzato), A è la lunghezza d'onda di emissione della sorgente laser 2, d è la distanza di ricostruzione (ossia la distanza tra la porzione investigata dell’edificio 9 ed il sensore 7), e Δ<χ>e Ay sono le dimensioni di ciascun pixel del sensore 7 lungo gli assi x e y. Dall'equazione [2] è evidente che Δξ e Δη sono proporzionali alla lunghezza d'onda A ed alla distanza di ricostruzione d, mentre diminuiscono aN'aumentare del numero totale di pixel NxM ed aN'aumentare delle dimensioni fisiche del pixel. La risoluzione spaziale dell'immagine ricostruita può quindi essere peggiore di quella ottenuta lavorando alla minima distanza permessa dalla teoria del campionamento. where N and M are the pixel numbers of the sensor 7 along the x and y axes (and, therefore, of the discretized hologram), A is the emission wavelength of the laser source 2, d is the reconstruction distance (i.e. the distance between the investigated portion of the building 9 and the sensor 7), and Δ <χ> and Ay are the dimensions of each pixel of the sensor 7 along the x and y axes. From equation [2] it is evident that Δξ and Δη are proportional to the wavelength A and the reconstruction distance d, while they decrease as the total number of pixels NxM increases and the physical dimensions of the pixel increase. The spatial resolution of the reconstructed image can therefore be worse than that obtained by working at the minimum distance allowed by the sampling theory.

La summenzionata operazione di "zero padding" vantaggiosamente permette di aumentare la risoluzione spaziale dell'immagine di fase ricostruita. Più specificamente, aggiungendo pixel fittizi ad intensità nulla alla matrice NxM dell'ologramma acquisito, Δξ e Δη vengono diminuiti, e la risoluzione spaziale è così aumentata. Preferibilmente, i pixel fittizi sono aggiunti lungo i bordi dell'ologramma acquisito, così da non mescolarsi ai pixel effettivi. Questo garantisce che l'immagine di fase ricostruita non presenti frequenze spurie derivanti da discontinuità introdotte tra i pixel effettivi. Il numero di pixel fittizi aggiunti dipende dalla risoluzione che si desidera ottenere per l'immagine di fase ricostruita. La risoluzione massima ottenibile in ogni caso è limitata dal limite di diffrazione. The aforementioned "zero padding" operation advantageously allows to increase the spatial resolution of the reconstructed phase image. More specifically, by adding dummy pixels of zero intensity to the NxM matrix of the acquired hologram, Δξ and Δη are decreased, and the spatial resolution is thus increased. Preferably, the dummy pixels are added along the edges of the scanned hologram, so as not to mix with the actual pixels. This ensures that the reconstructed phase image does not have any spurious frequencies resulting from discontinuities introduced between the effective pixels. The number of dummy pixels added depends on the resolution you want to achieve for the reconstructed phase image. The maximum resolution obtainable in any case is limited by the diffraction limit.

Sebbene l'operazione di "zero padding" sia stata discussa qui sopra con riferimento al solo metodo di Fresnel, essa può essere utilizzata in combinazione con altri metodi, quali il metodo dello spettro angolare o il metodo di convoluzione. Although the "zero padding" operation has been discussed above with reference only to the Fresnel method, it can be used in combination with other methods, such as the angular spectrum method or the convolution method.

Quindi, durante una terza sotto-fase 312, l'ologramma discretizzato (filtrato ed eventualmente "allargato" da pixel fittizi) viene elaborato per ricostruire un'immagine di fase della porzione irraggiata dal laser dell'edificio 9. Then, during a third sub-phase 312, the discretized hologram (filtered and possibly "enlarged" by fictitious pixels) is processed to reconstruct a phase image of the portion irradiated by the laser of the building 9.

A questo scopo, l'unità di elaborazione 8 preferibilmente esegue dapprima una focalizzazione numerica dell'ologramma, che prevede l'applicazione all'ologramma discretizzato (filtrato ed eventualmente "allargato" da pixel fittizi) di un algoritmo matematico che implementa la summenzionata formula di Rayleigh-Sommerfeld, la quale sostanzialmente simula gli effetti diffrattivi della propagazione di una copia numerica del fascio di riferimento R attraverso l'ologramma. L'applicazione di questo algoritmo dà come risultato la ricostruzione del fronte d'onda del fascio oggetto O, focalizzata ad un distanza d. Preferibilmente, l'algoritmo si basa sul summenzionato metodo di Fresnel, che è particolarmente semplice e veloce rispetto ad altri metodi noti. Tuttavia, secondo altre varianti, è possibile utilizzare altri metodi di focalizzazione, ad esempio il metodo dello spettro angolare oppure il metodo di convoluzione. For this purpose, the processing unit 8 preferably first performs a numerical focusing of the hologram, which provides for the application to the discretized hologram (filtered and possibly "enlarged" by fictitious pixels) of a mathematical algorithm which implements the aforementioned formula of Rayleigh-Sommerfeld, which basically simulates the diffractive effects of the propagation of a numerical copy of the reference beam R through the hologram. The application of this algorithm results in the reconstruction of the wave front of the beam object O, focused at a distance d. Preferably, the algorithm is based on the aforementioned Fresnel method, which is particularly simple and fast compared to other known methods. However, according to other variants, it is possible to use other focusing methods, for example the angular spectrum method or the convolution method.

La focalizzazione numerica eseguita alla sotto-fase 312 fornisce un campo complesso ricostruito, ossia una matrice nella quale ogni elemento o pixel è un numero complesso. Da questa matrice, alla sotto-fase 312 l'unità di elaborazione 8 preferibilmente deriva direttamente l'immagine di fase della porzione irraggiata dal laser dell'edificio 9 come fase del campo complesso ricostruito. In particolare, l'unità di elaborazione 8 preferibilmente calcola la fase di ciascun numero complesso della matrice, ricavando così una corrispondente matrice nella quale ogni elemento o pixel è una fase. La matrice così ottenuta contiene l'immagine di fase della porzione irraggiata dal laser dell'edificio 9 ad un certo istante. The numerical focusing performed at substep 312 provides a reconstructed complex field, i.e. a matrix in which each element or pixel is a complex number. From this matrix, at the sub-phase 312 the processing unit 8 preferably directly derives the phase image of the portion irradiated by the laser of the building 9 as a phase of the reconstructed complex field. In particular, the processing unit 8 preferably calculates the phase of each complex number of the matrix, thus obtaining a corresponding matrix in which each element or pixel is a phase. The matrix thus obtained contains the phase image of the portion irradiated by the laser of the building 9 at a certain instant.

La sotto-fase 312 preferibilmente comprende anche il filtraggio del complesso coniugato del campo complesso ricostruito. Sub-step 312 preferably also comprises filtering the conjugate complex of the reconstructed complex field.

Come menzionato sopra, l'elaborazione numerica 31 viene applicata a tutti gli ologrammi della sequenza acquisita durante la fase 30. L'esecuzione dell'elaborazione numerica sopra descritta su ciascun ologramma della sequenza produce quindi una sequenza di immagini di fase della porzione irraggiata dal laser dell'edificio 9. As mentioned above, the numerical processing 31 is applied to all the holograms of the sequence acquired during step 30. The execution of the numerical processing described above on each hologram of the sequence then produces a sequence of phase images of the portion irradiated by the laser building 9.

Quindi, durante una successiva fase 32, l'unità di elaborazione 8 preferibilmente utilizza la sequenza di immagini di fase della porzione irraggiata dal laser dell'edificio 9 per ricostruire l'andamento temporale di deformazioni o spostamenti ai quali è soggetta la porzione irraggiata dal laser dell'edificio 9. A questo scopo, durante la fase 32 l'unità di elaborazione 8 preferibilmente utilizza tutte le immagini di fase della sequenza. Then, during a subsequent phase 32, the processing unit 8 preferably uses the sequence of phase images of the portion irradiated by the laser of the building 9 to reconstruct the time course of deformations or displacements to which the portion irradiated by the laser is subject. of the building 9. For this purpose, during the phase 32 the processing unit 8 preferably uses all the phase images of the sequence.

In particolare, durante la fase 32, lo spostamento lungo la normale N all’edificio 9 al quale è soggetto ciascun punto dell'edificio 9 irraggiato dal laser e rappresentato da un certo pixel dell'immagine di fase viene preferibilmente calcolato in funzione della differenza tra la fase di quel pixel in una certa immagine di fase e la fase dello stesso pixel nell'immagine di fase precedente nella sequenza. Effettuando differenze di fase di un certo pixel tra immagini di fase successive, è possibile ricostruire lo spostamento, lungo la normale N, del punto dell'edificio rappresentato da quel pixel, al variare del tempo, secondo la equazione: In particular, during the phase 32, the displacement along the normal N to the building 9 to which each point of the building 9 is subjected, irradiated by the laser and represented by a certain pixel of the phase image, is preferably calculated as a function of the difference between the phase of that pixel in a certain phase image and the phase of the same pixel in the previous phase image in the sequence. By making phase differences of a certain pixel between successive phase images, it is possible to reconstruct the displacement, along the normal N, of the building point represented by that pixel, as time varies, according to the equation:

Δ3Ν - (1/k) (λ·Δφ)/(4πη) - Sm/(2k), [3] Δ3Ν - (1 / k) (λ · Δφ) / (4πη) - Sm / (2k), [3]

dove Δ3Ν è lo spostamento del punto corrispondente al pixel, lungo la normale N alla superficie circostante il punto stesso, tra due immagini di fase successive, Smè la variazione di cammino ottico sorgente edificio-sensore, Δφ è la differenza di fase del pixel tra due immagini di fase successive, λ è la lunghezza d'onda utilizzata, n è l'indice di rifrazione dell'aria, k è un fattore di proiezione che dipende dall'inclinazione della direzione di irraggiamento (ossia la direzione del fascio oggetto O incidente sul punto in esame) rispetto alla normale N ed è uguale a cosy, ove ψ è l’angolo di cui va ruotata la direzione di irraggiamento per sovrapporla alla normale N. Per spostamenti di 10 pm e per angoli ψ inferiori ad 8°, la correzione secondo il fattore k risulta inferiore alla sensibilità della tecnica interfero metrica (stimata pari a 0.1 pm). L'equazione [3] è valida solo neN’approssimazione in cui le posizioni dello specchio 83 e del sensore 7 siano considerate coincidenti e, dunque, la direzione di irraggiamento coincida sostanzialmente con la direzione della congiungente il sensore 7 al pixel in esame. where Δ3Ν is the displacement of the point corresponding to the pixel, along the normal N to the surface surrounding the point itself, between two successive phase images, Sm is the variation of the building-sensor source optical path, Δφ is the phase difference of the pixel between two successive phase images, λ is the wavelength used, n is the refractive index of the air, k is a projection factor that depends on the inclination of the irradiation direction (i.e. the direction of the beam object O incident on the point in question) with respect to the normal N and is equal to cozy, where ψ is the angle by which the direction of irradiation must be rotated to superimpose it on the normal N. For displacements of 10 pm and for angles ψ less than 8 °, the correction according to the k factor it is lower than the sensitivity of the interfero-metric technique (estimated equal to 0.1 pm). Equation [3] is valid only in the approximation in which the positions of mirror 83 and sensor 7 are considered coincident and, therefore, the direction of irradiation substantially coincides with the direction of the sensor 7 joining the pixel in question.

Ripetendo l'operazione su un insieme di pixel contigui (o su tutti i pixel dell'immagine di fase) - che rappresentano almeno una porzione della superficie dell'edificio 9 - è possibile quindi ricostruire lo spostamento lungo la normale N di ciascun punto della porzione dell'edificio 9 rappresentata dai pixel considerati, ossia la deformazione o spostamento cui è soggetta nel suo complesso questa porzione dell'edificio 9. Nel caso in cui il rapporto segnale rumore del singolo pixel non sia sufficientemente significativo, opzionalmente viene effettuata la media della variazione di fase su un numero maggiore di pixel adiacenti. By repeating the operation on a set of contiguous pixels (or on all the pixels of the phase image) - which represent at least a portion of the surface of the building 9 - it is therefore possible to reconstruct the displacement along the normal N of each point of the portion of building 9 represented by the pixels considered, i.e. the deformation or displacement to which this portion of building 9 is subject as a whole. If the signal to noise ratio of the single pixel is not sufficiently significant, the variation is optionally averaged phase over a larger number of adjacent pixels.

Opzionalmente, per almeno uno degli ologrammi della sequenza acquisita, l'unità di elaborazione 8 calcola anche l'ampiezza del campo complesso ricostruito del fascio oggetto O, calcolando separatamente il modulo del valore complesso di ogni pixel della matrice che rappresenta il campo. Questo permette di ricostruire anche un'immagine di ampiezza (ossia un'immagine vera e propria) dell'edificio 9. Questa immagine di ampiezza può essere vantaggiosamente utilizzata nel corso della fase 30 per selezionare la porzione di edificio 9 della quale interessa valutare le deformazioni o spostamenti. Una volta selezionati i pixel che rappresentano la porzione di interesse sull'immagine di ampiezza, l'unità di elaborazione 8 preferibilmente seleziona i pixel corrispondenti nelle immagini di fase, e si limita a ricostruire lo spostamento lungo la normale N di questi pixel in base ai loro valori nelle varie immagini di fase della sequenza. Optionally, for at least one of the holograms of the acquired sequence, the processing unit 8 also calculates the amplitude of the reconstructed complex field of the object beam O, by separately calculating the module of the complex value of each pixel of the matrix representing the field. This allows to reconstruct also an amplitude image (that is, a real image) of the building 9. This amplitude image can be advantageously used in the course of phase 30 to select the portion of the building 9 whose deformations are to be evaluated. or displacements. Once the pixels representing the portion of interest on the amplitude image have been selected, the processing unit 8 preferably selects the corresponding pixels in the phase images, and merely reconstructs the displacement along the normal N of these pixels based on the their values in the various phase images of the sequence.

Opzionalmente, la fase 32 può comprendere anche un'analisi di Fourier dell’andamento temporale della variazione di cammino ottico Smrelativa ad uno o più punti dell'edificio 9 rappresentati dai corrispondenti pixel dell'immagine di fase. Opzionalmente, la fase 32 può comprendere anche l’esecuzione di un filtraggio di frequenza (filtro passa banda) per escludere eventuali componenti di frequenza riconducibili a vibrazioni del sistema di misura stesso. Questo consente, in ogni caso, di calcolare direttamente le frequenze delle oscillazioni alle quali è sottoposto l'edificio 9. Opzionalmente, la fase 32 può comprendere anche l’esecuzione di un filtraggio di frequenza (filtro passa banda) per selezionare una singola frequenza di interesse e calcolare l’ampiezza dello spostamento relativo alla frequenza selezionata. I risultati ottenuti alla fase 32 sono quindi memorizzati e possono essere visualizzati sullo schermo 8a dell'unità di elaborazione 8, ad esempio in forma grafica. Optionally, phase 32 can also include a Fourier analysis of the temporal trend of the optical path variation Sm relating to one or more points of the building 9 represented by the corresponding pixels of the phase image. Optionally, step 32 can also include the execution of a frequency filtering (band pass filter) to exclude any frequency components attributable to vibrations of the measurement system itself. This allows, in any case, to directly calculate the frequencies of the oscillations to which building 9 is subjected. Optionally, step 32 can also include performing a frequency filtering (band pass filter) to select a single frequency of interest and calculate the magnitude of the displacement relative to the selected frequency. The results obtained in step 32 are then stored and can be displayed on the screen 8a of the processing unit 8, for example in graphic form.

Il sistema 1 quindi utilizza l'olografia digitale per monitorare deformazioni e spostamenti ai quali è soggetto l'edificio 9 o delle sue porzioni. L'uso dell'olografia digitale comporta diversi vantaggi. System 1 then uses digital holography to monitor deformations and displacements to which building 9 or its portions is subject. The use of digital holography has several advantages.

Innanzitutto, l'olografia digitale è un approccio ottico che consente un monitoraggio da remoto dell'edificio. Il sistema 1 viene infatti posizionato ad una certa distanza dall'edificio, che come menzionato sopra può essere adattata a seconda dell'accessibilità e delle condizioni dell'area circostante l'edificio. Non è richiesto l'uso di sensori o dispositivi da posizionare all'interno dell'edificio. Il sistema 1 quindi permette di monitorare agevolmente ed in sicurezza costruzioni edilizie il cui accesso è limitato per motivi di sicurezza oppure in quanto edifici di interesse artistico o storico. Inoltre, grazie all'uso dell'olografia digitale, il sistema 1 può monitorare l'edificio in modo sostanzialmente continuo, sia dal punto di vista spaziale che dal punto di vista temporale. Dal punto di vista spaziale, l'olografia digitale consente infatti di rilevare gli spostamenti di qualsiasi punto dell'edificio, posto che sia illuminato dal fascio oggetto. La risoluzione spaziale del monitoraggio (ossia il numero e la densità dei punti dell'edificio monitorabili separatamente) è data sostanzialmente dalla risoluzione delle immagini di fase ricostruite dal sistema 1 (ossia dalle dimensione del pixel ricostruito, come discusso sopra). Dal punto di vista temporale, il sistema 1 permette di valutare gli spostamenti di un punto-pixel dell’edificio al variare del tempo in modo sostanzialmente continuo. La risoluzione temporale del monitoraggio (ossia l'intervallo di tempo che intercorre tra due osservazioni consecutive della fase di uno stesso pixel) è data sostanzialmente dalla frequenza di acquisizione del sensore 7. First, digital holography is an optical approach that allows for remote monitoring of the building. The system 1 is in fact positioned at a certain distance from the building, which as mentioned above can be adapted according to the accessibility and conditions of the area surrounding the building. The use of sensors or devices to be placed inside the building is not required. The system 1 therefore allows to easily and safely monitor building constructions whose access is limited for safety reasons or as buildings of artistic or historical interest. Moreover, thanks to the use of digital holography, the system 1 can monitor the building in a substantially continuous way, both from the spatial and temporal point of view. From a spatial point of view, digital holography makes it possible to detect the movements of any point in the building, provided it is illuminated by the object beam. The spatial resolution of the monitoring (i.e. the number and density of the building points that can be monitored separately) is substantially given by the resolution of the phase images reconstructed by system 1 (i.e. by the size of the reconstructed pixel, as discussed above). From the temporal point of view, system 1 allows to evaluate the displacements of a pixel-point of the building as time varies in a substantially continuous way. The temporal resolution of the monitoring (i.e. the time interval between two consecutive observations of the phase of the same pixel) is substantially given by the acquisition frequency of the sensor 7.

Inoltre, il sistema 1 è in grado di monitorare in tempo reale l'edificio. L'elaborazione numerica eseguita dall'unità di elaborazione 8 è infatti piuttosto semplice, e può essere eseguita per ciascun ologramma della sequenza acquisita sostanzialmente nel tempo che intercorre tra l'acquisizione di due ologrammi successivi. Lo spostamento al quale è soggetto ciascun punto può quindi essere ricostruito sostanzialmente in tempo reale, ossia mentre la deformazione o spostamento da rilevare sta avendo luogo. Furthermore, system 1 is able to monitor the building in real time. The numerical processing performed by the processing unit 8 is in fact rather simple, and can be performed for each hologram of the acquired sequence substantially in the time that elapses between the acquisition of two successive holograms. The displacement to which each point is subject can therefore be reconstructed substantially in real time, ie while the deformation or displacement to be detected is taking place.

L'uso dell'olografia digitale, ed in particolare dell'olografia digitale nello spettro del medio infrarosso, comporta inoltre altri vantaggi. The use of digital holography, and in particular of digital holography in the mid-infrared spectrum, also has other advantages.

Innanzitutto, l'uso di lunghezze d'onda di emissione relativamente lunghe consente di ricostruire immagini di fase di oggetti grandi come edifici o altre costruzioni edilizie, come sarà discusso in maggiore dettaglio qui di seguito. Inoltre, le sorgenti laser nel medio infrarosso a C02in genere presentano buone proprietà di coerenza spaziale e temporale. Questo rende possibile espandere notevolmente il fascio oggetto derivato da esse, così da poter illuminare porzioni significative di un edificio ed ottenere nel contempo frange di interferenza ben visibili, anche in caso di sbilanciamento significativo tra la lunghezza di cammino ottico del fascio oggetto e quella del fascio di riferimento. First, the use of relatively long emission wavelengths makes it possible to reconstruct phase images of large objects such as buildings or other building constructions, as will be discussed in more detail below. Furthermore, C02 mid-infrared laser sources generally exhibit good spatial and temporal coherence properties. This makes it possible to significantly expand the object beam derived from them, so as to be able to illuminate significant portions of a building and at the same time obtain clearly visible interference fringes, even in the case of significant imbalance between the optical path length of the object beam and that of the beam. of reference.

Per quanto riguarda la massima dimensione degli edifici che possono essere monitorati con il sistema 1 , un oggetto (ad esempio l'edificio 9) illuminato dal fascio oggetto O diffonde la luce in direzioni diverse, ed i contributi diffusi dai vari punti della sua superficie ed incidenti sulla superficie del sensore 7 formano diversi angoli a con la direzione di incidenza sul sensore del fascio di riferimento R. Ciascun angolo a è uguale a θ+β, dove Θ è l'angolo formato dalla direzione del fascio di riferimento R e la direzione T perpendicolare alla superficie del sensore 7, e β è l'angolo formato dalla direzione del contributo del fascio oggetto O (si veda la Figura 3a) con la normale al sensore T. Maggiore è la dimensione della porzione di edificio irraggiata, più ampio è l'intervallo di angoli a che il fascio oggetto O forma con il fascio di riferimento R. AN'aumentare dell'angolo a, tuttavia, la spaziatura P delle frange di interferenza nell'ologramma diminuisce secondo la seguente equazione: As regards the maximum size of the buildings that can be monitored with system 1, an object (for example building 9) illuminated by the object beam O diffuses the light in different directions, and the contributions diffused by the various points of its surface and incident on the sensor surface 7 form different angles a with the direction of incidence on the sensor of the reference beam R. Each angle a is equal to θ + β, where Θ is the angle formed by the direction of the reference beam R and the direction T perpendicular to the surface of the sensor 7, and β is the angle formed by the direction of the contribution of the object beam O (see Figure 3a) with the normal to the sensor T. The larger the size of the irradiated building portion, the wider it is the range of angles a that the object beam O forms with the reference beam R. AN as the angle a increases, however, the spacing P of the interference fringes in the hologram decreases according to the following eq action:

<P _>2sÌn(q/2) ’ ^ <P _> 2sÌn (q / 2) '^

dove λ è la lunghezza d'onda di emissione della sorgente laser 2. L'equazione [4] si applica nell'ipotesi in cui Θ sia approssimativamente uguale a β. Affinché il teorema del campionamento di Whittaker-Shannon sia soddisfatto, P > 2dp, dove dp è la dimensione di un singolo pixel del sensore 7. Pertanto, il valore massimo di a che permette di rilevare le frange di interferenza dell'ologramma è: where λ is the emission wavelength of the laser source 2. Equation [4] applies in the hypothesis that Θ is approximately equal to β. In order for the Whittaker-Shannon sampling theorem to be satisfied, P> 2dp, where dp is the size of a single pixel of sensor 7. Therefore, the maximum value of a that allows to detect the interference fringes of the hologram is:

A TO

^max = 2sin<1>[5] ^ max = 2sin <1> [5]

1<4CI>PJ 2dP1 <4CI> PJ 2dP

L'ultima uguaglianza è valida in condizioni di angoli piccoli. The last equality is valid under conditions of small angles.

D'altro canto, l'angolo massimo Pmaxformato dal fascio oggetto O e dalla normale T alla superficie del sensore 7 dipende sia dalla distanza d tra la porzione dell’edificio 9 che si desidera monitorare e la superficie del sensore 7, sia dalla estensione laterale della porzione di edificio irraggiata D secondo la seguente equazione: On the other hand, the maximum angle Pmax formed by the object beam O and the normal T at the surface of the sensor 7 depends both on the distance d between the portion of the building 9 to be monitored and the surface of the sensor 7, and on the lateral extension of the portion of the building irradiated D according to the following equation:

Pmax —artan(D/2d) = D/2d. [6] Pmax —artan (D / 2d) = D / 2d. [6]

L'ultima uguaglianza è valida in condizioni di angoli piccoli. L'equazione [6] è valida nel caso in cui la dimensione D sia molto maggiore della superficie del sensore 7. The last equality is valid under conditions of small angles. Equation [6] is valid when the dimension D is much larger than the sensor surface 7.

Le equazioni [5] e [6] permettono quindi di calcolare l'angolo Θ massimo tra il fascio di riferimento R e la normale T alla superficie del sensore 7: Equations [5] and [6] therefore allow to calculate the maximum angle Θ between the reference beam R and the normal T at the sensor surface 7:

Smax — Climax " Pmax — A/(2dp) - D/2d [7] Smax - Climax "Pmax - A / (2dp) - D / 2d [7]

Data una certa distanza d, è tuttavia possibile diminuire l'angolo Θ per incrementare la dimensione D della porzione investigata, come si vede nella Figura 3b (poiché amaxè fissato dal teorema del campionamento, diminuire Θ permette di aumentare Pmax,ossia D). Per mantenere separati gli ordini di diffrazione nell'ologramma, tuttavia, Θ deve rimanere maggiore di D/2d. Inserendo questo valore nell'equazione [7], si ottiene la massima dimensione Dmaxdella porzione di edificio 9 inquadrata, ossia il massimo campo visivo: Given a certain distance d, it is however possible to decrease the angle Θ to increase the dimension D of the investigated portion, as seen in Figure 3b (since amax is fixed by the sampling theorem, decreasing Θ allows to increase Pmax, that is D). To keep the diffraction orders in the hologram separate, however, Θ must remain greater than D / 2d. By inserting this value in equation [7], the maximum dimension Dmax of the framed portion of the building 9 is obtained, i.e. the maximum visual field:

Dmax-Ad/(2dp). [8] Dmax-Ad / (2dp). [8]

Dall'equazione [8] è evidente che Dmaxè proporzionale a λ ed alla distanza d, mentre è inversamente proporzionale alla dimensione di pixel dp. From equation [8] it is evident that Dmax is proportional to λ and to the distance d, while it is inversely proportional to the pixel size dp.

Considerando che le lunghezze d'onda nel medio infrarosso sono circa 20 volte maggiori delle lunghezze d'onda nello spettro visibile (10 μιτι invece di 0,5 pm) che la dimensione di pixel tipica in un sensore ad infrarossi è tipicamente 5 volte maggiore di quella di un sensore nel visibile (25 pm invece di 5 pm), data una certa distanza l'uso della radiazione infrarossa permette di monito rare oggetti di dimensioni quattro volte maggiori di quelli monitorabili con radiazione visibile. Whereas the wavelengths in the mid infrared are approximately 20 times greater than the wavelengths in the visible spectrum (10 μιτι instead of 0.5 pm) that the typical pixel size in an infrared sensor is typically 5 times greater than that of a sensor in the visible (25 pm instead of 5 pm), given a certain distance the use of infrared radiation allows to monitor rare objects of dimensions four times larger than those that can be monitored with visible radiation.

Ad esempio, l'olografia digitale con una lunghezza d'onda visibile esemplificativa di 532 nm ad una distanza d=30 m usando una dimensioni di pixel dp=5 pm permetterebbe di monitorare oggetti con dimensioni massima di 1 ,6 m circa. L'uso di una lunghezza d'onda nel medio infrarosso (ossia di circa 10 micron) alla stessa distanza di monitoraggio e con una dimensioni di pixel di dp=25 pm permetterebbe invece di aumentare la dimensioni massima dell'oggetto a 6 metri circa. For example, digital holography with an exemplary visible wavelength of 532 nm at a distance d = 30 m using a pixel size dp = 5 pm would allow to monitor objects with a maximum size of approximately 1.6 m. The use of a wavelength in the medium infrared (ie about 10 microns) at the same monitoring distance and with a pixel size of dp = 25 pm would allow the maximum size of the object to be increased to about 6 meters.

Per quanto riguarda l'ampiezza di deformazioni e spostamenti minimi rilevabile, gli inventori hanno stimato che, ottimizzando la visibilità delle frange ed il rapporto segnale rumore, lo spostamento minimo di ciascun punto-pixel rilevabile dal sistema 1 è sostanzialmente uguale ad un centesimo della lunghezza d'onda. Utilizzando lunghezze d'onda nel medio infrarosso (ad esempio 10,6 pm), lo spostamento minimo rilevabile è quindi dell'ordine del decimo di pm. Per quanto riguarda invece la frequenza massima di deformazioni o spostamenti periodici rilevabili, essa è principalmente limitata dal teorema del campionamento, e dipende essenzialmente dalla frequenza di acquisizione del sensore 7. Ad esempio, nel caso in cui il sensore 7 abbia frequenza di acquisizione di 25 fotogrammi/sec, la frequenza massima di deformazioni o oscillazioni periodiche rilevabili è di circa 10 Hz. Non vi è invece un limite inferiore alla frequenza, cosicché il sistema 1 è in grado di rilevare deformazioni o spostamenti periodici di frequenza arbitrariamente bassa, e anche deformazioni e spostamenti non periodici. As regards the amplitude of deformations and minimum detectable displacements, the inventors have estimated that, by optimizing the visibility of the fringes and the signal-to-noise ratio, the minimum displacement of each point-pixel detectable by the system 1 is substantially equal to one hundredth of the length wave. Using wavelengths in the mid-infrared (for example 10.6 pm), the minimum detectable displacement is therefore of the order of a tenth of a pm. On the other hand, as regards the maximum frequency of detectable periodic deformations or displacements, it is mainly limited by the sampling theorem, and essentially depends on the acquisition frequency of the sensor 7. For example, if the sensor 7 has an acquisition frequency of 25 frames / sec, the maximum frequency of detectable periodic deformations or oscillations is about 10 Hz. On the other hand, there is no lower limit to the frequency, so that system 1 is able to detect deformations or periodic displacements of arbitrarily low frequency, and also deformations and non-periodic shifts.

Gli inventori hanno effettuato un test comparativo del sistema 1 in condizioni reali. In particolare, gli inventori hanno utilizzato un sistema di monitoraggio analogo al sistema 1 per monitorare le oscillazioni (spostamenti periodici) di un edificio dell'altezza di circa 20 m con superficie approssimativamente piana e verticale. Il sistema 1 è stato posto ad una distanza d di circa 18 metri dall'edificio, ed è stato regolato in modo che la direzione del fascio oggetto O fosse di 38° gradi circa rispetto al suolo e contenuta nel piano normale alla superficie dell’edificio. Il fascio oggetto O ha così illuminato una porzione dell'edificio di circa 4 m<2>, in corrispondenza della quale - a scopo comparativo - era stato posto anche un sismometro. È stata quindi ricostruita una sequenza di immagini di fase di 10 pixel x 10 pixel di un'area corrispondente a circa 100 cm<2>dei 4 m<2>illuminati. The inventors carried out a comparative test of system 1 under real conditions. In particular, the inventors used a monitoring system similar to system 1 to monitor the oscillations (periodic displacements) of a building about 20 m high with an approximately flat and vertical surface. System 1 was placed at a distance d of approximately 18 meters from the building, and was adjusted so that the direction of the beam object O was approximately 38 ° degrees with respect to the ground and contained in the plane normal to the surface of the building . The beam object O thus illuminated a portion of the building of about 4 m <2>, in correspondence with which - for comparison purposes - a seismometer was also placed. A sequence of phase images of 10 pixels x 10 pixels of an area corresponding to about 100 cm <2> of the 4 m <2> illuminated was then reconstructed.

Lo spostamento al variare del tempo del punto dell'edificio in corrispondenza del quale era presente il sismometro è quindi stato calcolato sia dal sistema 1 , sia dal sismometro. I risultati sono mostrati nella Figura 4. La Figura 4 in particolare mostra i dati ottenuti dal sistema 1 con olografia digitale (grafico (a)) ed i dati ottenuti dal sismometro (grafico (b)). Per quanto riguarda il grafico (a), lo spostamento al variare del tempo è stato calcolato tenendo conto del fattore k di inclinazione del fascio oggetto O (divisione per cos(38°)) secondo l'equazione [3]. D'altro canto, per quanto riguarda il grafico (b), tra i dati forniti dal sismometro sono stati considerati solo quelli relativi allo spostamento rilevabile dal sistema 1 , ossia lo spostamento lungo la normale N alla superficie dell’edificio circostante il punto di misura. Dal confronto tra i due grafici, è evidente che i risultati forniti dal sistema 1 sono in completo accordo con quelli del sismometro. Il sistema 1 è quindi in grado di fornire risultati la cui accuratezza è paragonabile a quella dei tradizionali sismo metri. The displacement of the building point in correspondence with which the seismometer was present as the time varied was therefore calculated both by system 1 and by the seismometer. The results are shown in Figure 4. Figure 4 in particular shows the data obtained from system 1 with digital holography (graph (a)) and the data obtained from the seismometer (graph (b)). As regards graph (a), the displacement with time has been calculated taking into account the factor k of inclination of the beam object O (division by cos (38 °)) according to equation [3]. On the other hand, as regards graph (b), among the data provided by the seismometer, only those relating to the displacement detectable by system 1, i.e. the displacement along the normal N to the surface of the building surrounding the measurement point, were considered. . From the comparison between the two graphs, it is evident that the results provided by system 1 are in complete agreement with those of the seismometer. System 1 is therefore able to provide results whose accuracy is comparable to that of traditional earthquake meters.

Il metodo ed il sistema di monitoraggio secondo la presente invenzione quindi permettono di monitorare costruzioni edilizie, eventualmente, nella loro interezza da remoto ed in tempo reale, senza la necessità di collocare alcun sensore all'interno o sulla superficie esterna delle costruzioni. I tempi ed i costi del monitoraggio sono quindi ridotti in modo significativo, rispetto alle tecniche note che impiegano sismometri. The method and the monitoring system according to the present invention therefore allow to monitor building constructions, possibly, in their entirety remotely and in real time, without the need to place any sensor inside or on the external surface of the buildings. The times and costs of monitoring are therefore significantly reduced compared to known techniques that use seismometers.

Claims (8)

RIVENDICAZIONI 1 . Sistema (1) per monitorare una costruzione edilizia (9), detto sistema (1) comprendendo: una sorgente laser (2) atta ad emettere una radiazione infrarossa; una struttura interferometrica configurata per dividere detta radiazione infrarossa in un fascio oggetto (O) configurato per illuminare almeno una porzione di detta costruzione edilizia (9) e per essere diffuso da detta almeno una porzione di detta costruzione (9), ed un fascio di riferimento (R) configurato per interferire con detto fascio oggetto (O) diffuso da detta almeno una porzione di detta costruzione (9) in modo da creare almeno un ologramma di detta almeno una porzione di detta costruzione (9); un sensore (7) atto a rilevare una sequenza temporale di ologrammi di detta almeno una porzione di detta costruzione (9); e un'unità di elaborazione (8) configurata per ricostruire un andamento temporale di una deformazione e/o uno spostamento al quale è soggetta detta almeno una porzione di detta costruzione (9) elaborando numericamente detta sequenza di ologrammi di detta almeno una porzione di detta costruzione (9). CLAIMS 1. System (1) for monitoring a building construction (9), called system (1) comprising: a laser source (2) adapted to emit infrared radiation; an interferometric structure configured to divide said infrared radiation into an object beam (O) configured to illuminate at least a portion of said building construction (9) and to be diffused by said at least a portion of said construction (9), and a reference beam (R) configured to interfere with said beam object (O) diffused by said at least a portion of said construction (9) so as to create at least one hologram of said at least a portion of said construction (9); a sensor (7) adapted to detect a temporal sequence of holograms of said at least a portion of said construction (9); and a processing unit (8) configured to reconstruct a temporal course of a deformation and / or a displacement to which said at least a portion of said construction (9) is subjected by numerically processing said sequence of holograms of said at least a portion of said construction (9). 2. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 , in cui detta radiazione infrarossa ha una lunghezza d'onda compresa tra 3 pm e 30 pm. System (1) according to claim 1, wherein said infrared radiation has a wavelength comprised between 3 pm and 30 pm. 3. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta struttura interferometrica comprende una prima lente (4) atta ad allargare detto fascio oggetto (O) prima che illumini detta almeno una porzione di detta costruzione edilizia (9) ed una seconda lente (5) atta ad allargare detto fascio di riferimento (R) prima che interferisca con detto fascio oggetto (O) diffuso da detta almeno una porzione di detta costruzione edilizia (9). System (1) according to claim 1 or 2, wherein said interferometric structure comprises a first lens (4) adapted to widen said object beam (O) before it illuminates said at least a portion of said building construction (9) and a second lens (5) adapted to widen said reference beam (R) before it interferes with said object beam (O) diffused by said at least a portion of said building construction (9). 4. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura interferometrica comprende anche uno specchio (83) atto a deflettere detto fascio oggetto (O) prima che illumini detta almeno una porzione di detta costruzione edilizia (9), detto specchio (83) essendo movimentabile per regolare una direzione di incidenza di detto fascio oggetto (O) su detta porzione di detta costruzione (9). System (1) according to any one of the preceding claims, wherein said interferometric structure also comprises a mirror (83) able to deflect said beam object (O) before it illuminates said at least a portion of said building construction (9), said mirror (83) being movable to adjust a direction of incidence of said object beam (O) on said portion of said construction (9). 5. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di elaborazione (8) è configurata per: elaborare detta sequenza di ologrammi di detta almeno una porzione di detta costruzione (9) in modo da ottenere una sequenza di immagini di fase di detta almeno una porzione di detta costruzione (9); e calcolare uno spostamento nel tempo di almeno un punto di detta almeno una porzione di detta costruzione (9) rappresentato da un certo pixel in detta sequenza di immagini di fase di detta almeno una porzione di detta costruzione (9), in funzione di differenze di fase di detto pixel tra immagini di fase successive di detta sequenza di immagini di fase di detta almeno una porzione di detta costruzione (9). System (1) according to any one of the preceding claims, wherein said processing unit (8) is configured for: processing said sequence of holograms of said at least a portion of said construction (9) so as to obtain a sequence of phase images of said at least a portion of said construction (9); And calculate a displacement in time of at least one point of said at least a portion of said construction (9) represented by a certain pixel in said sequence of phase images of said at least a portion of said construction (9), as a function of phase differences of said pixel between successive phase images of said sequence of phase images of said at least a portion of said construction (9). 6. Sistema (1) secondo la rivendicazione 5, in cui detta unità di elaborazione (8) è configurata per calcolare detto spostamento nel tempo di detto almeno un punto di detta almeno una porzione di detta costruzione (9) lungo una direzione (N) normale ad una superficie circostante detto almeno un punto di detta almeno una porzione di detta costruzione (9) e per dividere detto spostamento lungo detta direzione (N) per un fattore (k) che tiene conto dell'inclinazione delle direzione di incidenza di detto fascio oggetto (O) su detta almeno una porzione di detta costruzione (9) rispetto a detta direzione (N). System (1) according to claim 5, wherein said processing unit (8) is configured to calculate said displacement in time of said at least one point of said at least a portion of said construction (9) along a direction (N) normal to a surface surrounding said at least one point of said at least a portion of said construction (9) and to divide said displacement along said direction (N) by a factor (k) which takes into account the inclination of the direction of incidence of said beam object (O) on said at least a portion of said construction (9) with respect to said direction (N). 7. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di elaborazione (8) è configurata anche per elaborare detta sequenza di ologrammi di detta almeno una porzione di detta costruzione (9) in modo da ottenere una sequenza di immagini di ampiezza di detta almeno una porzione di detta costruzione (9). System (1) according to any one of the preceding claims, wherein said processing unit (8) is also configured to process said sequence of holograms of said at least a portion of said construction (9) so as to obtain a sequence of images of width of said at least a portion of said construction (9). 8. Metodo per monitorare una costruzione edilizia (9), detto metodo comprendendo: fornire u na radiazione infrarossa; dividere detta radiazione infrarossa in un fascio oggetto (O) ed un fascio di riferimento (R), illuminare almeno una porzione di detta costruzione edilizia (9) con detto fascio oggetto (O) in modo che detto fascio oggetto (O) sia diffuso da detta almeno una porzione di detta costruzione edilizia (9), e fare in modo che detto fascio di riferimento (R) interferisca con detto fascio oggetto (O) diffuso da detta almeno una porzione di detta costruzione edilizia (9) in modo da creare almeno un ologramma di detta almeno una porzione di detta costruzione (9); rilevare una sequenza temporale di ologrammi di detta almeno una porzione di detta costruzione (9); e ricostruire un andamento temporale di una deformazione e/o uno spostamento al quale è soggetta detta almeno una porzione di detta costruzione (9) elaborando numericamente detta sequenza di ologrammi di detta almeno una porzione di detta costruzione (9).8. Method for monitoring a building construction (9), said method comprising: provide infrared radiation; dividing said infrared radiation into an object beam (O) and a reference beam (R), illuminating at least a portion of said building construction (9) with said object beam (O) so that said object beam (O) is diffused by said at least a portion of said building construction (9), and causing said reference beam (R) to interfere with said object beam (O) diffused by said at least a portion of said building construction (9) so as to create at least a hologram of said at least a portion of said construction (9); detecting a temporal sequence of holograms of said at least a portion of said construction (9); And reconstruct a temporal course of a deformation and / or a displacement to which said at least a portion of said construction (9) is subjected by numerically processing said sequence of holograms of said at least a portion of said construction (9).
ITUB2015A002754A 2015-01-29 2015-07-31 Method and system for monitoring building construction ITUB20152754A1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUB2015A002754A ITUB20152754A1 (en) 2015-07-31 2015-07-31 Method and system for monitoring building construction
PCT/IB2016/050423 WO2016120815A1 (en) 2015-01-29 2016-01-28 Method and system for monitoring a building structure
ES16709577T ES2854027T3 (en) 2015-01-29 2016-01-28 Method and system for monitoring a building structure
EP16709577.7A EP3250964B1 (en) 2015-01-29 2016-01-28 Method and system for monitoring a building structure
US15/545,914 US20180003499A1 (en) 2015-01-29 2016-01-28 Method and system for monitoring a building structure
US16/400,764 US20190310085A1 (en) 2015-01-29 2019-05-01 Method and system for monitoring a building structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUB2015A002754A ITUB20152754A1 (en) 2015-07-31 2015-07-31 Method and system for monitoring building construction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITUB20152754A1 true ITUB20152754A1 (en) 2017-01-31

Family

ID=54364579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ITUB2015A002754A ITUB20152754A1 (en) 2015-01-29 2015-07-31 Method and system for monitoring building construction

Country Status (1)

Country Link
IT (1) ITUB20152754A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5671042A (en) * 1992-02-18 1997-09-23 Illinois Institute Of Technology Holomoire strain analyzer
US20020135751A1 (en) * 2000-11-29 2002-09-26 Hans Steinbichler Process and apparatus for recording the deformation of objects

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5671042A (en) * 1992-02-18 1997-09-23 Illinois Institute Of Technology Holomoire strain analyzer
US20020135751A1 (en) * 2000-11-29 2002-09-26 Hans Steinbichler Process and apparatus for recording the deformation of objects

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. PELAGOTTI ET AL: "An automatic method for assembling a large synthetic aperture digital hologram", OPTICS EXPRESS, vol. 20, no. 5, 27 February 2012 (2012-02-27), pages 4830, XP055121806, ISSN: 1094-4087, DOI: 10.1364/OE.20.004830 *
ANNA PELAGOTTI ET AL: "Reliability of 3D Imaging by Digital Holography at Long IR Wavelength", JOURNAL OF DISPLAY TECHNOLOGY, IEEE SERVICE CENTER, NEW YORK, NY, US, vol. 6, no. 10, 1 October 2010 (2010-10-01), pages 465 - 471, XP011334417, ISSN: 1551-319X, DOI: 10.1109/JDT.2010.2041186 *
MARKOV V B ED - K ET AL: "Display and applied holography in museum practice", OPTICS AND LASER TECHNOLOGY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS BV., AMSTERDAM, NL, vol. 28, no. 4, 1 June 1996 (1996-06-01), pages 319 - 325, XP004026123, ISSN: 0030-3992, DOI: 10.1016/0030-3992(95)00104-2 *
STOYKOVA E ET AL: "Visible reconstruction by a circular holographic display from digital holograms recorded under infrared illumination", OPTICS LETTERS, OPTICAL SOCIETY OF AMERICA, US, vol. 37, no. 15, 1 August 2012 (2012-08-01), pages 3120 - 3122, XP001577490, ISSN: 0146-9592, [retrieved on 20120720], DOI: 10.1364/OL.37.003120 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190310085A1 (en) Method and system for monitoring a building structure
JP4323955B2 (en) System and method for measuring wavefront
CN102365687B (en) Achromatic phase contrast imaging
CN104713497A (en) Phase shift calibration method, 3D shape detection method and system and projection system
CN112154320B (en) Defect detection method and device
CN106124166A (en) The measurement apparatus of a kind of heavy-caliber optical grating diffraction efficiency and measuring method
WO2007008265A8 (en) Apparatus and method for in situ and ex situ measurement of spatial impulse response of an optical system using phase-shifting point-diffraction interferometry
CN109900356B (en) Associated imaging method and device
CN105092056B (en) Digital phase-shifting technique point-diffraction interferometer and optical system wavefront aberration measuring method
Savransky et al. Focal plane wavefront sensing and control for ground-based imaging
JP2015166735A (en) X-ray Talbot interferometer and X-ray Talbot interferometer system
US10801838B2 (en) Topography-observation device based on the mechanically micro-adjustable dual hosts
CN100405003C (en) Method and apparatus for correcting conversion coefficient of stripe gauging device and stripe gauging device
CN204330281U (en) The diagnostic device of high temperature compressible flow field
CN105784129A (en) Low-frequency heterodyne ineterferometer used for laser wavefront detection
IL268304B1 (en) Method and optical system for acquiring the tomographical distribution of wave fronts of electromagnetic fields
ITUB20152754A1 (en) Method and system for monitoring building construction
JP2013221801A (en) Three-dimensional displacement measurement method and device
US10069460B2 (en) Determining the power density distribution of a photovoltaic generator from temporal profiles of its electrical power
Jolissaint et al. Adaptive optics point spread function reconstruction project at WM Keck Observatory: first results with faint natural guide stars
Guesalaga et al. An on-line turbulence profiler for the AOF: on-sky results
Bryanston-Cross et al. Application of the FFT method for the quantitative extraction of information from high-resolution interferometric and photoelastic data
Evers et al. Videometric water surface tracking: towards investigating spatial impulse waves
Locatelli et al. Method and system for monitoring a building structure
Zhang et al. Improvement in the performance of solar adaptive optics