摄像测量学原理与应用研究_2009_于起峰、尚洋

### 摄像测量学原理与应用研究 #### 摄像测量学的内涵和发展历史 **摄像测量学**（Videometrics 或 Videogrammetry）是近年来快速发展的一个交叉学科领域，它融合了传统摄影测量学（Photogrammetry）、光学测量（Optical Measurement）、计算机视觉（Computer Vision）以及数字图像处理分析（Digital Image Processing and Analysis）等多个学科的优势。其主要研究对象为数字（视频）序列图像，旨在通过对这些图像的处理和分析来获得目标物体的空间三维信息。 ##### 摄像测量学的内涵 摄像测量学的核心可以分为两个主要方面： 1. **空间三维特性的成像投影关系**：这部分主要关注于物体在空间中的三维结构与其在二维图像上的表现形式之间的数学关系。这是测量学的基本原理，涉及到几何变换、投影模型等知识。 2. **图像目标的识别与定位**：这部分侧重于从单幅或多幅图像中自动提取并匹配图像中的特定目标，这属于计算机视觉和图像处理的范畴。随着摄影测量和计算机视觉理论的发展，摄像测量学越来越注重图像目标的高精度识别与定位。 摄像测量学的目标是从二维图像中重建目标的三维信息，这需要将图像数据与成像系统及其参数紧密结合。与传统的图像处理技术相比，摄像测量学更加注重目标的提取和定位精度，因此摄像系统的高精度标定是其关键技术之一。 ##### 发展历史 **摄影测量学**、**光学测量**和**计算机视觉**是摄像测量学发展的三大基石。 - **摄影测量学**：自1839年摄影技术诞生以来，摄影测量学经历了模拟摄影测量、解析摄影测量到现在的数字摄影测量三个发展阶段。传统摄影测量主要用于航空摄影测量和卫星图像测量，这些领域需要复杂的硬件设备和算法支持。 - **光学测量**：光学测量既包括广义概念也涵盖狭义含义。广义上，任何利用光波段进行的测量都可以视为光测，包括可见光、红外光和紫外光等。狭义上，光学测量指的是利用光学设备和技术（如经纬仪、透镜、激光技术等）进行的精确测量。 - **计算机视觉**：计算机视觉作为一门学科自20世纪80年代兴起，主要关注目标识别、图像理解和显示监控等应用领域。虽然计算机视觉在图像处理算法上有显著成果，但对于测量精度的要求通常较低。 随着技术的进步和跨学科的交流增加，这三个领域开始逐渐融合，形成了摄像测量学的基础。现代摄像测量学不仅涵盖了传统摄影测量学的高精度测量理论和技术，还吸收了计算机视觉和光学测量的优点，能够在多个领域实现高精度的三维测量和分析。 摄像测量学是一个综合了多个学科优势的交叉学科，它在不断发展中吸收了传统摄影测量学、光学测量和计算机视觉的技术和理论，为解决实际问题提供了强大的工具。在未来，随着相关技术的进一步发展，摄像测量学将在更多领域展现出其独特的优势和广泛的应用前景。