TWI730859B - 單攝影機建築結構層間變位監測系統及相關方法 - Google Patents

Abstract

一種單攝影機建築結構層間變位監測系統，其係利用單一攝影機對分別設置於建築結構之監測樓板與參考樓板之複數個第一覘標與複數個第二覘標分別於第一時間點與第二時間點擷取第一影像與第二影像，並另利用運算單元根據第一影像計算各覘標於第一時間點之像素座標以及攝影機之攝影機參數，且根據第二影像計算各覘標於第二時間點之像素座標，此外，運算單元另用於根據假設層間變位以及假設攝影機參數計算各覘標於第二時間點之理論像素座標，且根據各覘標於第二時間點之理論像素座標與像素座標之匹配結果決定假設層間變位與實際層間變位的關係。

Description

單攝影機建築結構層間變位監測系統及相關方法

本發明係關於一種建築結構層間變位監測系統及相關方法，尤指一種僅利用單一攝影機來決定建築結構層間變位之單攝影機建築結構層間變位監測系統及相關方法。

台灣處於地震頻繁的板塊交界，根據建築結構層間變位來評估建築結構之安全性是一種常見的評估方式，目前建築結構層間變位大都是藉由設置於建築結構的樓板的加速度計或位移計等感應器所取得的資料計算而得，然而此種方式需鋪設大量的感應器，硬體成本高。

此外，雖然目前已有發展出利用影像分析的方式來取得建築結構層間變位的技術，然其主要是利用兩台以上攝影機所產生的影像視差來達成空間立體定位，從而計算出建築結構層間變位，故硬體成本、安裝成本、校正成本與維護成本仍較高，再者，此種技術並未考慮攝影機的位移或角位移，且多相機拍攝時往往會因為數據傳輸速度差異使得影像未能同步，從而造成立體定位誤差，故得出的建築結構層間變位與實際的建築結構層間變位仍存在有不小的 誤差。

因此，本發明之目的在於提供一種僅利用單一攝影機來判斷建築結構層間變位之單攝影機建築結構層間變位監測系統及相關方法，以解決上述問題。

為達成上述目的，本發明揭露一種單攝影機建築結構層間變位監測系統，其包含有複數個第一覘標、複數個第二覘標、一攝影機以及一運算單元。該複數個第一覘標設置於一建築結構之一監測樓板，該複數個第二覘標設置於該建築結構之一參考樓板，該攝影機設置於該建築結構之該參考樓板。該攝影機於一第一時間點對該複數個第一覘標以及該複數個第二覘標擷取一第一影像且於一第二時間點對該複數個第一覘標以及該複數個第二覘標擷取一第二影像。該運算單元電連接於該攝影機，該運算單元根據該攝影機所傳來之該第一影像，計算該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該第一影像之複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該第一影像之複數個像素座標。該運算單元根據該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標、該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標、該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該第一影像之該複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該第一影像之該複數個像素座標，校正該攝影機以計算該攝影機之至少一內部參數以及該攝影機於該第一時間點之複數個第一外部參數。該運算單元根據該攝影機所傳來之該第二影像，計算該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之複數個 像素座標。該運算單元假設該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之一假設第一方向變位、一假設第二方向變位以及一假設扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一假設擾動俯仰角、一假設擾動偏擺角以及一假設擾動翻滾角，並根據該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角、該假設擾動翻滾角以及該複數個第一外部參數，計算該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該建築結構之複數個假設結構空間座標以及該攝影機於該第二時間點之複數個第二外部參數，並將該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該建築結構之該複數個結構空間座標定義為該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標。該運算單元根據該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該建築結構之該複數個假設結構空間座標、該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該建築結構之該複數個結構空間座標、該複數個第二外部參數以及該至少一內部參數，計算該複數個第一覘標於該第二時間點之複數個理論像素座標以及該複數個第二覘標於該第二時間點之複數個理論像素座標，且該運算單元對該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標進行匹配且對該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標進行匹配，並根據一匹配結果決定該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之該假設第一方向變位、該假設第二方向變位以及該假設扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別與該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之一實際第一方向變位、一實際第二方向變位以及一實際扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一實際擾動俯仰角、一實際擾動偏擺角以及一實際擾動翻滾角的關係。

根據本發明其中一實施例，當該運算單元判斷該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標互相匹配且該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標互相匹配時，該運算單元決定該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別等於該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角。

根據本發明其中一實施例，當該運算單元決定該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別等於該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角時，該運算單元分別將該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角比對於一門檻第一方向變位、一門檻第二方向變位、一門檻扭轉變位、一門檻擾動俯仰角、一門檻擾動偏擺角以及一門檻擾動翻滾角，並根據一比對結果指示該建築結構之一健康狀態以及該攝影機之一設置狀態。

根據本發明其中一實施例，當該運算單元判斷該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標不互相匹配或該複數個第二覘標於該第二 時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標不互相匹配時，該運算單元係以最小平方法來計算與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標匹配之該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標且計算與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標匹配之該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標。

根據本發明其中一實施例，該至少一內部參數包含該攝影機之一焦距(focal length)、一光學中心點(principle point)、或一扭曲係數(distortion coefficient)。

根據本發明其中一實施例，該複數個第一外部參數包含該攝影機於該第一時間點相對於該建築結構之一位置(position)以及該攝影機於該第一時間點相對於該建築結構之一方向(orientation)。

根據本發明其中一實施例，該複數個第二外部參數包含該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一位置以及該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一方向。

為達成上述目的，本發明另揭露一種單攝影機建築結構層間變位監測方法，其包含有於一建築結構之一監測樓板設置複數個第一覘標；於該建築結構之一參考樓板設置複數個第二覘標以及一攝影機並將該攝影機電連接於該運算單元；利用該攝影機於一第一時間點對該複數個第一覘標以及該複數個第二覘標擷取一第一影像；利用一運算單元根據該攝影機所傳來之該第一影像， 計算該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該第一影像之複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該第一影像之複數個像素座標；利用該運算單元根據該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標、該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標、該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該第一影像之該複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該第一影像之該複數個像素座標，校正該攝影機以計算該攝影機之至少一內部參數以及該攝影機於該第一時間點之複數個第一外部參數；利用該攝影機於一第二時間點對該複數個第一覘標以及該複數個第二覘標擷取一第二影像；利用該運算單元根據該攝影機所傳來之該第二影像，計算該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之複數個像素座標；利用該運算單元假設該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之一假設第一方向變位、一假設第二方向變位以及一假設扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一假設擾動俯仰角、一假設擾動偏擺角以及一假設擾動翻滾角，並根據該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角、該假設擾動翻滾角以及該複數個第一外部參數，計算該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該建築結構之複數個假設結構空間座標以及該攝影機於該第二時間點之複數個第二外部參數，並將該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該建築結構之該複數個結構空間座標定義為該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標；利用該運算單元根據該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該建築結構之該複數個假設結構空間座標、該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該建築結構之該複數個結構空間座標、該複數個第二外部參數以及該至少一內部參數，計算該複數個第一覘標於該第二時間點 之複數個理論像素座標以及該複數個第二覘標於該第二時間點之複數個理論像素座標；以及利用該運算單元對該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標進行匹配且對該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標進行匹配，並根據一匹配結果決定該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之該假設第一方向變位、該假設第二方向變位以及該假設扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別與該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之一實際第一方向變位、一實際第二方向變位以及一實際扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一實際擾動俯仰角、一實際擾動偏擺角以及一實際擾動翻滾角的關係。

根據本發明其中一實施例，該單攝影機建築結構層間變位監測方法另包含有當該運算單元判斷該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標互相匹配且該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標互相匹配時，利用該運算單元決定該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別等於該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角。

根據本發明其中一實施例，該單攝影機建築結構層間變位監測方法 另包含有當該運算單元決定該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別等於該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角時，利用該運算單元分別將該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角比對於一門檻第一方向變位、一門檻第二方向變位、一門檻扭轉變位、一門檻擾動俯仰角、一門檻擾動偏擺角以及一門檻擾動翻滾角，並根據一比對結果指示該建築結構之一健康狀態以及該攝影機之一設置狀態。

根據本發明其中一實施例，該單攝影機建築結構層間變位監測方法另包含有當該運算單元判斷該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標不互相匹配或該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標不互相匹配時，利用該運算單元以最小平方法來計算與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標匹配之該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標且計算與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標匹配之該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標。

根據本發明其中一實施例，該至少一內部參數包含該攝影機之一焦距、一光學中心點、或一扭曲係數。

根據本發明其中一實施例，該複數個第一外部參數包含該攝影機於該第一時間點相對於該建築結構之一位置以及該攝影機於該第一時間點相對於該建築結構之一方向。

根據本發明其中一實施例，該複數個第二外部參數包含該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一位置以及該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一方向。

綜上所述，本發明僅利用單一攝影機來決定建築結構之層間變位，且在決定建築結構之層間變位的過程將攝影機相對於參考樓板之位移與角位移一併納入考量，故可修正因攝影機擾動所造成之誤差，因此本發明具有硬體成本、安裝成本、校正成本與維護成本低以及準確度高之優點。

1:單攝影機建築結構層間變位監測系統

11:第一覘標

12:第二覘標

13:攝影機

14:運算單元

2:建築結構

21:監測樓板

22:參考樓板

S1~S11:步驟

第1圖為本發明實施例單攝影機建築結構層間變位監測系統之設置示意圖。

第2圖為本發明實施例單攝影機建築結構層間變位監測系統之功能方塊圖。

第3A圖至第3C圖為本發明實施例利用單攝影機建築結構層間變位監測系統執行單攝影機建築結構層間變位監測方法之方法流程圖。

第4圖為本發明實施例單攝影機建築結構層間變位監測系統之攝影機於第一時間點所擷取之第一影像之示意圖。

第5圖至第10圖為本發明實施例單攝影機建築結構層間變位監測系統之攝影機於不同的第二時間點所擷取之第二影像之示意圖。

請參閱第1圖至第4圖，第1圖為本發明實施例一單攝影機建築結構層間變位監測系統1於一建築結構2之設置示意圖，第2圖為本發明實施例單攝影機建築結構層間變位監測系統1之功能方塊圖，第3A圖至第3C圖為本發明實施例利用單攝影機建築結構層間變位監測系統1執行單攝影機建築結構層間變位監測方法之方法流程圖。如第1圖至第3C圖所示，單攝影機建築結構層間變位監測系統1包含有複數個第一覘標11、複數個第二覘標12、一攝影機13以及一運算單元14，複數個第一覘標11設置於建築結構2之一監測樓板21，複數個第二覘標12設置於建築結構2之一參考樓板22，攝影機13設置於建築結構2之參考樓板22且用以擷取複數個第一覘標11與複數個第二覘標12的影像，運算單元14係以有線或無線的方式電連接於攝影機13，以對攝影機13所傳來的影像進行分析或運算，從而決定建築結構2之層間變位。於此實施例中，監測樓板21可為一地板，參考樓板22可為對應該地板之一天花板，運算單元14可為一遠端電腦裝置，然本發明並不侷限於此。舉例來說，在另一實施例中，監測樓板與參考樓板可分別為天花板與地板，且運算單元可整合於攝影機內或可為一手持電子裝置(例如平板電腦或智慧型手機)。

如第3A圖至第3C圖所示，單攝影機建築結構層間變位監測方法包含有下列步驟：S1：於建築結構2之監測樓板21設置複數個第一覘標11；S2：於建築結構2之參考樓板22設置複數個第二覘標12以及電連接於運算單元14之攝影機13；S3：利用攝影機13於第一時間點對複數個第一覘標11以及複數個第二覘標12擷取第一影像； S4：利用運算單元14根據攝影機13所傳來之第一影像，計算複數個第一覘標11於第一時間點相對於第一影像之複數個像素座標以及複數個第二覘標12於第一時間點相對於第一影像之複數個像素座標；S5：利用運算單元14根據複數個第一覘標11於第一時間點相對於建築結構2之複數個結構空間座標、複數個第二覘標12於第一時間點相對於建築結構2之複數個結構空間座標、複數個第一覘標11於第一時間點相對於第一影像之複數個像素座標以及複數個第二覘標12於第一時間點相對於第一影像之複數個像素座標，校正攝影機13以計算攝影機13之至少一內部參數以及攝影機13於第一時間點之複數個第一外部參數；S6：利用攝影機13於第二時間點對複數個第一覘標11以及複數個第二覘標12擷取第二影像；S7：利用運算單元14根據攝影機13所傳來之第二影像，計算複數個第一覘標11於第二時間點相對於第二影像之複數個像素座標以及複數個第二覘標12於第二時間點相對於第二影像之複數個像素座標；S8：利用運算單元14假設監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22之假設第一方向變位、假設第二方向變位以及假設扭轉變位與攝影機13於第二時間點相對於建築結構2之假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角，並根據假設第一方向變位、假設第二方向變位、假設扭轉變位、假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角、假設擾動翻滾角以及複數個第一外部參數，計算複數個第一覘標11於第二時間點相對於建築結構2之複數個假設結構空間座標以及攝影機13於第二時間點之複數個第二外部參數，並將第二覘標12於第一時間點相對於建築結構2之結構空間座標定義為第二覘標12於第二時間點相對於建築結構2之結構空間座標；S9：利用運算單元14根據複數個第一覘標11於第二時間點相對於建 築結構2之複數個假設結構空間座標、複數個第二覘標12於第二時間點相對於建築結構2之複數個結構空間座標、複數個第二外部參數以及至少一內部參數，計算複數個第一覘標11於第二時間點之複數個理論像素座標以及複數個第二覘標12於第二時間點之複數個理論像素座標；S10：利用運算單元14對複數個第一覘標11於第二時間點之複數個理論像素座標與複數個第一覘標11於第二時間點相對於第二影像之複數個像素座標進行匹配，且對複數個第二覘標12於第二時間點之複數個理論像素座標與複數個第二覘標12於第二時間點相對於第二影像之複數個像素座標進行匹配，並根據匹配結果決定監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22之假設第一方向變位、假設第二方向變位以及假設扭轉變位與攝影機13於第二時間點相對於建築結構2之假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角分別與監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22之實際第一方向變位、實際第二方向變位以及實際扭轉變位與攝影機13於第二時間點相對於建築結構2之實際擾動俯仰角、實際擾動偏擺角以及實際擾動翻滾角的關係；以及S11：當運算單元14決定假設第一方向變位、假設第二方向變位、假設扭轉變位、假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角分別等於實際第一方向變位、實際第二方向變位、實際扭轉變位、實際擾動俯仰角、實際擾動偏擺角以及實際擾動翻滾角時，運算單元14分別將實際第一方向變位、實際第二方向變位、實際扭轉變位、實際擾動俯仰角、實際擾動偏擺角以及實際擾動翻滾角比對於門檻第一方向變位、門檻第二方向變位、門檻扭轉變位、門檻擾動俯仰角、門檻擾動偏擺角以及門檻擾動翻滾角，並根據比對結果指示建築結構2之健康狀態以及攝影機13之設置狀態。

以下針對上述步驟進行說明，請參閱第1圖至第10圖，第4圖為本發 明實施例單攝影機建築結構層間變位監測系統1之攝影機13於第一時間點所擷取之第一影像之示意圖，第5圖至第10圖為本發明實施例單攝影機建築結構層間變位監測系統1之攝影機13於不同的第二時間點所擷取之第二影像之示意圖，其中，第5圖表示監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22發生第一方向(例如X方向)變位之情況，第6圖表示監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22發生第二方向(例如Y方向)變位之情況，第7圖表示監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22發生扭轉變位之情況，第8圖表示監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22無變位但攝影機13發生以第一方向(例如X方向)作為轉動軸之非預期俯仰轉動之情況，第9圖表示監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22無變位但攝影機13發生以第三方向(例如Z方向)作為轉動軸之非預期偏擺轉動之情況，第10圖表示監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22無變位但攝影機13發生以第二方向(例如Y方向)作為轉動軸之非預期翻滾轉動之情況。如第1圖至第10圖所示，當使用者欲利用單攝影機建築結構層間變位監測系統1執行單攝影機建築結構層間變位監測方法時，可先於建築結構2之監測樓板21設置複數個第一覘標11(步驟S1)且於建築結構2之參考樓板22設置複數個第二覘標12以及攝影機13並將攝影機13電連接於運算單元14(步驟S2)。

在根據步驟S1、S2完成上述設置之後，可操作攝影機13於第一時間點對複數個第一覘標11以及複數個第二覘標12擷取第一影像(步驟S3)，再利用運算單元14根據攝影機13所傳來之第一影像，計算複數個第一覘標11於第一時間點相對於第一影像之複數個像素座標以及複數個第二覘標12於第一時間點相對於第一影像之複數個像素座標(步驟S4)。

於此實施例中，第一時間點可為完成步驟S1、S2的當下，然本發明 並不侷限於此，其端視實際需求而定。舉例來說，在另一實施例中，第一時間點也可為完成步驟S1、S2之後再經過一段時間。

在計算出複數個第一覘標11於第一時間點相對於第一影像之複數個像素座標以及複數個第二覘標12於第一時間點相對於第一影像之複數個像素座標之後，運算單元14可根據複數個第一覘標11於第一時間點相對於建築結構2之複數個結構空間座標、複數個第二覘標12於第一時間點相對於建築結構2之複數個結構空間座標、複數個第一覘標11於第一時間點相對於第一影像之複數個像素座標以及複數個第二覘標12於第一時間點相對於第一影像之複數個像素座標，校正攝影機13以計算攝影機13之至少一內部參數以及攝影機13於第一時間點之複數個第一外部參數(步驟S5)。

於此實施例中，至少一內部參數可包含有攝影機13之焦距(focal length)、光學中心點(principle point)、或扭曲係數(distortion coefficient)等參數，其可不隨時間變動，複數個第一外部參數包含有攝影機13於第一時間點之位置(position)及攝影機13於第一時間點之方向(orientation)，其中攝影機13於第一時間點之位置可以攝影機13於第一時間點在第一方向(例如X方向)的座標值、攝影機13於第一時間點在第二方向(例如Y方向)的座標值、攝影機13於第一時間點在第三方向(例如Z方向)的座標值來表示，攝影機13於第一時間點之方向可以攝影機13於第一時間點的俯仰角、攝影機13於第一時間點的擾動偏擺角以及攝影機13於第一時間點的擾動翻滾角來表示，然本發明並不侷限於此，其端視實際需求而定。

在取得攝影機13之至少一內部參數以及攝影機13於第一時間點之複 數個第一外部參數之後，可利用攝影機13於第二時間點(例如地震發生過後)對複數個第一覘標11以及複數個第二覘標12擷取第二影像(步驟S6)，並利用運算單元14根據攝影機13所傳來之第二影像，計算複數個第一覘標11於第二時間點相對於第二影像之複數個像素座標以及複數個第二覘標12於第二時間點相對於第二影像之複數個像素座標(步驟S7)。

接著，可再利用運算單元14假設監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22之假設第一方向(例如X方向)變位、假設第二方向(例如Y方向)變位以及假設扭轉變位與攝影機13於第二時間點相對於該建築結構之假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角，並根據假設第一方向變位、假設第二方向變位、假設扭轉變位、假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角、假設擾動翻滾角以及複數個第一外部參數，計算複數個第一覘標11於第二時間點相對於建築結構2之複數個假設結構空間座標以及攝影機13於第二時間點之複數個第二外部參數，並將第二覘標12於第一時間點相對於建築結構2之結構空間座標定義為第二覘標12於第二時間點相對於建築結構2之結構空間座標，即第二覘標12相對於建築結構2之結構空間座標可不隨時間變動(步驟S8)。

於此實施例中，複數個第二外部參數包含有攝影機13於第二時間點相對於建築結構2之位置(position)及攝影機13於第二時間點相對於建築結構2之方向(orientation)，其中攝影機13於第二時間點之位置可以攝影機13於第二時間點相對於建築結構2在第一方向(例如X方向)的座標值、攝影機13於第二時間點相對於建築結構2在第二方向(例如Y方向)的座標值、攝影機13於第二時間點相對於建築結構2在第三方向(例如Z方向)的座標值來表示，攝影機13於第二時間點相對於建築結構2之方向可以攝影機13於第二時間點的俯仰角、攝影機 13於第二時間點相對於建築結構2的擾動偏擺角以及攝影機13於第二時間點相對於建築結構2的擾動翻滾角來表示，然本發明並不侷限於此。

具體地，複數個第一覘標11於第二時間點相對於建築結構2之複數個假設結構空間座標可利用下方方程式計算而得。

其件

為各第一覘標11於第二時間點相對於建築結構2之假設結構空間座標；u ^t 為監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22之假設第一方向(例如X方向)變位；v ^t 為監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22之假設第二方向(例如Y方向)變位；θ ^t 為監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22的假設扭轉變位；

為各第一覘標11於第一時間點相對於建築結構2之結構空間座標； X _c 為監測樓板21之扭轉中心之結構空間座標，其中監測樓板21之形心可視為其扭轉中心。

此外，攝影機13於第二時間點之複數個第二外部參數可利用下方方程式組計算而得。

其中，Rodrigues為旋轉矩陣公式運算函數；上標-1為反矩陣的運算符號；上標T為轉置矩陣的運算符號；

為攝影機13於第一時間點相對於建築結構2在第一方向(例如X方向)的座標值；

為攝影機13於第一時間點相對於建築結構2在第二方向(例如Y方向)的座標值；

為攝影機13於第一時間點相對於建築結構2在第三方向(例如Z方向)的座標值；

為攝影機13於第一時間點相對於建築結構2的俯仰角；

為攝影機13於第一時間點相對於建築結構2的擾動偏擺角；

為攝影機13於第一時間點相對於建築結構2的擾動翻滾角；

為攝影機13於第二時間點相對於建築結構2在第一方向(例如X方向)的座標值；

為攝影機13於第二時間點相對於建築結構2在第二方向(例如Y方向)的座標值；

為攝影機13於第二時間點相對於建築結構2在第三方向(例如Z方向)的座標值；

為攝影機13於第二時間點相對於建築結構2的俯仰角；

為攝影機13於第二時間點相對於建築結構2的擾動偏擺角；

為攝影機13於第二時間點相對於建築結構2的擾動翻滾角；

為攝影機13於第二時間點之複數個第二外部參數。

在取得複數個第一覘標11於第二時間點相對於建築結構2之複數個假設結構空間座標與攝影機13於第二時間點之複數個第二外部參數，並定義複數個第二覘標12於第二時間點相對於建築結構2之結構空間座標之後，運算單元14可根據複數個第一覘標11於第二時間點相對於建築結構2之複數個假設結構空間座標、複數個第二覘標12於第二時間點相對於建築結構2之複數個結構空間 座標、複數個第二外部參數以及至少一內部參數，計算複數個第一覘標11於第二時間點之複數個理論像素座標以及複數個第二覘標12於第二時間點之複數個理論像素座標(步驟S9)。

具體地，複數個第一覘標11於第二時間點之複數個理論像素座標以及複數個第二覘標12於第二時間點之複數個理論像素座標可利用下方方程式組計算而得。

其中，PointProjection為投影點矩陣運算函數；

為各第二覘標12於第二時間點之複數個理論像素座標；

為第一覘標11於第二時間點之複數個理論像素座標； C _Int 為攝影機13之至少一內部參數；

為攝影機13於第二時間點之複數個第二外部參數； X _Ref(m) 為各第二覘標12於第二時間點相對於建築結構2之結構空間座標；

為各第一覘標11於第二時間點相對於建築結構2之假設結構空間座標。

在計算出複數個第一覘標11於第二時間點之複數個理論像素座標以及複數個第二覘標12於第二時間點之複數個理論像素座標之後，運算單元14可對複數個第一覘標11於第二時間點之複數個理論像素座標與複數個第一覘標11於第二時間點相對於第二影像之複數個像素座標進行匹配，且對複數個第二覘標12於第二時間點之複數個理論像素座標與複數個第二覘標12於第二時間點相對於第二影像之複數個像素座標進行匹配，並根據匹配結果決定監測樓板21於 第二時間點相對於參考樓板22之假設第一方向變位、假設第二方向變位以及假設扭轉變位與攝影機13於第二時間點相對於建築結構2之假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角分別與監測樓板21於第二時間點相對於參考樓板22之實際第一方向變位、實際第二方向變位以及實際扭轉變位與攝影機13於第二時間點相對於建築結構2之實際擾動俯仰角、實際擾動偏擺角以及實際擾動翻滾角的關係(步驟S10)。

具體地，在匹配過程中，運算單元14可重複步驟S8~S9找出假設第一方向變位、假設第二方向變位、假設扭轉變位、假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角與各覘標之理論像素座標點與實際像素座標點之誤差的之關係函數，並利用最小平方法計算假設第一方向變位、假設第二方向變位、假設扭轉變位、假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角的修正量，從而計算出與複數個第一覘標11於第二時間點相對於第二影像之複數個像素座標匹配之複數個第一覘標11於第二時間點之複數個理論像素座標且計算出與複數個第二覘標12於第二時間點相對於第二影像之複數個像素座標匹配之複數個第二覘標12於第二時間點之複數個理論像素座標。當計算出與各覘標於第二時間點之與像素座標匹配之理論像素座標時(即當修正量等於或近似於零向量時)，或當已達最小平方法之迭代次數上限時，運算單元14則可決定假設第一方向變位、假設第二方向變位、假設扭轉變位、假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角分別等於實際第一方向變位、實際第二方向變位、實際扭轉變位、實際擾動俯仰角、實際擾動偏擺角以及實際擾動翻滾角。

具體地，假設第一方向變位、假設第二方向變位、假設扭轉變位、假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角與各覘標之理論像素座 標點與實際像素座標點之誤差的之關係函數可以下方方程式來表示。

e ^t =f( d ^t )

其中， e ^t 為各覘標之理論像素座標點與實際像素座標點之誤差向量； d ^t 為假設第一方向變位、假設第二方向變位、假設扭轉變位、假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角的向量。

更具體地，各覘標之理論像素座標點與實際像素座標點之誤差向量可以下方方程式來表示。

其中，

為各第二覘標12於第二時間點之複數個理論像素座標；

為第一覘標11於第二時間點之複數個理論像素座標；

為各第二覘標12於第二時間點之像素座標；

為第一覘標11於第二時間點之像素座標。

最後在步驟S11中，當運算單元14決定假設第一方向變位、假設第二方向變位、假設扭轉變位、假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角分別等於實際第一方向變位、實際第二方向變位、實際扭轉變位、實際擾動俯仰角、實際擾動偏擺角以及實際擾動翻滾角時，運算單元14分別將實際第一方向變位、實際第二方向變位、實際扭轉變位、實際擾動俯仰角、實際擾動偏擺角以及實際擾動翻滾角比對於門檻第一方向變位、門檻第二方向變位、門檻扭轉變位、門檻擾動俯仰角、門檻擾動偏擺角以及門檻擾動翻滾角，並根據比對結果指示建築結構2之健康狀態以及攝影機13之設置狀態。舉例來說，當運 算單元14判斷實際第一方向變位、實際第二方向變位以及實際扭轉變位、實際擾動俯仰角、實際擾動偏擺角以及實際擾動翻滾角的其中任一者大於門檻第一方向變位、門檻第二方向變位、門檻扭轉變位、門檻擾動俯仰角、門檻擾動偏擺角以及門檻擾動翻滾角的其中相對應一者時，運算單元14可根據相對應兩者之間的差異決定建築結構2的安全性以及攝影機13的位置或角度是否異常，以發出不同的警示或提供不同的訊號給其他系統，從而通知使用者目前建築結構之健康狀態或攝影機之設置狀態，然本發明並不侷限於此，舉例來說，在另一實施例中，步驟S11也可省略，也就是說，當運算單元決定假設第一方向變位、假設第二方向變位、假設扭轉變位、假設擾動俯仰角、假設擾動偏擺角以及假設擾動翻滾角分別等於實際第一方向變位、實際第二方向變位、實際扭轉變位、實際擾動俯仰角、實際擾動偏擺角以及實際擾動翻滾角時，運算單元可僅將上述數據紀錄下來，而不會進行比較運算，也不會主動通知使用者。

相較於先前技術，本發明僅利用單一攝影機來決定建築結構之層間變位，且在決定建築結構之層間變位的過程將攝影機相對於參考樓板之位移與角位移一併納入考量，故可修正因攝影機擾動所造成之誤差，因此本發明具有硬體成本、安裝成本、校正成本與維護成本低以及準確度高之優點。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1:單攝影機建築結構層間變位監測系統

11:第一覘標

12:第二覘標

13:攝影機

14:運算單元

2:建築結構

21:監測樓板

22:參考樓板

Claims (14)

1. 一種單攝影機建築結構層間變位監測系統，其包含有：複數個第一覘標，其設置於一建築結構之一監測樓板；複數個第二覘標，其設置於該建築結構之一參考樓板；一攝影機，其設置於該建築結構之該參考樓板，該攝影機於一第一時間點對該複數個第一覘標以及該複數個第二覘標擷取一第一影像且於一第二時間點對該複數個第一覘標以及該複數個第二覘標擷取一第二影像；以及一運算單元，其電連接於該攝影機，該運算單元根據該攝影機所傳來之該第一影像，計算該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該第一影像之複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該第一影像之複數個像素座標，該運算單元根據該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標、該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標、該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該第一影像之該複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該第一影像之該複數個像素座標，校正該攝影機以計算該攝影機之至少一內部參數以及該攝影機於該第一時間點之複數個第一外部參數，該運算單元根據該攝影機所傳來之該第二影像，計算該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之複數個像素座標，該運算單元假設該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之一假設第一方向變位、一假設第二方向變位以及一假設扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一假設擾動俯仰角、一假設擾動偏擺角以及一假設擾動翻滾 角，並根據該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角、該假設擾動翻滾角以及該複數個第一外部參數，計算該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該建築結構之複數個假設結構空間座標以及該攝影機於該第二時間點之複數個第二外部參數，並將該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該建築結構之該複數個結構空間座標定義為該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標，該運算單元根據該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該建築結構之該複數個假設結構空間座標、該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該建築結構之該複數個結構空間座標、該複數個第二外部參數以及該至少一內部參數，計算該複數個第一覘標於該第二時間點之複數個理論像素座標以及該複數個第二覘標於該第二時間點之複數個理論像素座標，且該運算單元對該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標進行匹配且對該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標進行匹配，並根據一匹配結果決定該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之該假設第一方向變位、該假設第二方向變位以及該假設扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別與該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之一實際第一方向變位、一實際第二方向變位以及一實際扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一實際擾動俯仰角、一實際擾動偏擺角以及一實際擾動翻滾角的關係。
2. 如請求項1所述的單攝影機建築結構層間變位監測系統，其中當該運算單元判斷該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標互相匹配且該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標互相匹配時，該運算單元決定該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別等於該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角。
3. 如請求項2所述的單攝影機建築結構層間變位監測系統，其中當該運算單元決定該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別等於該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角時，該運算單元分別將該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角比對於一門檻第一方向變位、一門檻第二方向變位、一門檻扭轉變位、一門檻擾動俯仰角、一門檻擾動偏擺角以及一門檻擾動翻滾角，並根據一比對結果指示該建築結構之一健康狀態以及該攝影機之一設置狀態。
4. 如請求項1所述的單攝影機建築結構層間變位監測系統，其中當 該運算單元判斷該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標不互相匹配或該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標不互相匹配時，該運算單元係以最小平方法來計算與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標匹配之該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標且計算與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標匹配之該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標。
5. 如請求項1所述的單攝影機建築結構層間變位監測系統，其中該至少一內部參數包含該攝影機之一焦距(focal length)、一光學中心點(principle point)、或一扭曲係數(distortion coefficient)。
6. 如請求項1所述的單攝影機建築結構層間變位監測系統，其中該複數個第一外部參數包含該攝影機於該第一時間點相對於該建築結構之一位置(position)以及該攝影機於該第一時間點相對於該建築結構之一方向(orientation)。
7. 如請求項1所述的單攝影機建築結構層間變位監測系統，其中該複數個第二外部參數包含該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一位置以及該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一方向。
8. 一種單攝影機建築結構層間變位監測方法，其包含有： 於一建築結構之一監測樓板設置複數個第一覘標；於該建築結構之一參考樓板設置複數個第二覘標以及一攝影機並將該攝影機電連接於該運算單元；利用該攝影機於一第一時間點對該複數個第一覘標以及該複數個第二覘標擷取一第一影像；利用一運算單元根據該攝影機所傳來之該第一影像，計算該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該第一影像之複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該第一影像之複數個像素座標；利用該運算單元根據該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標、該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標、該複數個第一覘標於該第一時間點相對於該第一影像之該複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該第一影像之該複數個像素座標，校正該攝影機以計算該攝影機之至少一內部參數以及該攝影機於該第一時間點之複數個第一外部參數；利用該攝影機於一第二時間點對該複數個第一覘標以及該複數個第二覘標擷取一第二影像；利用該運算單元根據該攝影機所傳來之該第二影像，計算該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之複數個像素座標以及該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之複數個像素座標；利用該運算單元假設該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之一假設第一方向變位、一假設第二方向變位以及一假設扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一假設擾動俯仰角、一假設擾動偏擺角以及一假設擾動翻滾角，並根據該假設第一方向變位、該假 設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角、該假設擾動翻滾角以及該複數個第一外部參數，計算該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該建築結構之複數個假設結構空間座標以及該攝影機於該第二時間點之複數個第二外部參數，並將該複數個第二覘標於該第一時間點相對於該建築結構之該複數個結構空間座標定義為該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該建築結構之複數個結構空間座標；利用該運算單元根據該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該建築結構之該複數個假設結構空間座標、該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該建築結構之該複數個結構空間座標、該複數個第二外部參數以及該至少一內部參數，計算該複數個第一覘標於該第二時間點之複數個理論像素座標以及該複數個第二覘標於該第二時間點之複數個理論像素座標；以及利用該運算單元對該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標進行匹配且對該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標進行匹配，並根據一匹配結果決定該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之該假設第一方向變位、該假設第二方向變位以及該假設扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別與該監測樓板於該第二時間點相對於該參考樓板之一實際第一方向變位、一實際第二方向變位以及一實際扭轉變位與該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一實際擾動俯仰角、一實際擾動偏 擺角以及一實際擾動翻滾角的關係。
9. 如請求項8所述的單攝影機建築結構層間變位監測方法，其另包含有：當該運算單元判斷該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標互相匹配且該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標互相匹配時，利用該運算單元決定該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別等於該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角。
10. 如請求項9所述的單攝影機建築結構層間變位監測方法，其另包含有：當該運算單元決定該假設第一方向變位、該假設第二方向變位、該假設扭轉變位、該假設擾動俯仰角、該假設擾動偏擺角以及該假設擾動翻滾角分別等於該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角時，利用該運算單元分別將該實際第一方向變位、該實際第二方向變位、該實際扭轉變位、該實際擾動俯仰角、該實際擾動偏擺角以及該實際擾動翻滾角比對於一門檻第一方向變位、一門檻第二方向變位、一門檻扭轉變位、一門檻擾動俯仰角、一門檻擾動偏擺角以及一門檻 擾動翻滾角，並根據一比對結果指示該建築結構之一健康狀態以及該攝影機之一設置狀態。
11. 如請求項8所述的單攝影機建築結構層間變位監測方法，其另包含有：當該運算單元判斷該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標不互相匹配或該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標不互相匹配時，利用該運算單元以最小平方法來計算與該複數個第一覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標匹配之該複數個第一覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標且計算與該複數個第二覘標於該第二時間點相對於該第二影像之該複數個像素座標匹配之該複數個第二覘標於該第二時間點之該複數個理論像素座標。
12. 如請求項8所述的單攝影機建築結構層間變位監測方法，其中該至少一內部參數包含該攝影機之一焦距、一光學中心點、或一扭曲係數。
13. 如請求項8所述的單攝影機建築結構層間變位監測方法，其中該複數個第一外部參數包含該攝影機於該第一時間點相對於該建築結構之一位置以及該攝影機於該第一時間點相對於該建築結構之一方向。
14. 如請求項8所述的單攝影機建築結構層間變位監測方法，其中該 複數個第二外部參數包含該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一位置以及該攝影機於該第二時間點相對於該建築結構之一方向。

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