Identificación de estructuras mediante registros de video usando magnificación de movimiento basado en fase

Abstract

El presente trabajo consiste en la implementación de un método de medición de movimiento a partir de registros de video obtenidos por cámaras comercialmente asequibles. Este método se caracteriza por usar la fase del registro filtrado para interpretar una señal de movimiento, la que permite obtener velocidad de distintos sectores del video simultáneamente sin necesidad de instrumentalizar la estructura. Se implementan 2 rutinas en MATLAB, una para obtener las señales de velocidad y determinar las frecuencias modales y otra para generar archivos de video con el movimiento magnificado. La rutina de identificación es desarrollada para la obtención de las variables de salida deseadas a partir del video original utilizando los métodos basados en fase. La rutina de magnificación es aplicada tal como se encuentra en la publicación del método en el trabajo de Wadhwa et al de 2013. Se emplean los métodos en 2 estructuras. La primera de estas consiste en un modelo estructural de 4 pisos instrumentado en laboratorio para corroborar los resultados. La segunda estructura escogida es una antena de comunicaciones ubicada en la azotea del departamento de ingeniería civil de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile. Los resultados en la estructura del laboratorio muestran que las frecuencias modales encontradas por el método basado en fase corresponden a las encontradas por acelerómetros. Con estos resultados se configura el método de magnificación y se logra generar videos de las formas modales actuando en cada cuadro del video original. En el caso de la antena no es posible encontrar las frecuencias modales a partir de los registros de video, lo que impide generar los videos de las formas modales. Factores como la calidad de la cámara, la calidad del trípode y la estructura escogida se manifiestan como los principales limitantes del método para la obtención de resultados en estructuras reales.