数字摄影测量技术实际上就是测绘学科的一个分支，随着科学技术的进步，它已经渐渐地进入到计算机领域。计算机视觉技术主要是集数字图像处理、应用数学以及人工智能等学科知识于一体，它的应用很广泛比如计算机图像学、机器人学等领域。文中简要地介绍了计算机视觉技术的发展历程，分析和探讨了数字摄影测量与计算机视觉技术的异同点以及两者之间的联系。

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数字摄影测量总规是测绘学科的一个部分，它的主要原理就是利用摄影机摄取的影像，来测定物体在三维空间的信息。而计算机视觉主要就是研究计算机如何能够利用二维图像来获取三维环境中的信息，这项技术不仅仅能够对三维环境中物体的几何信息进行感知，包括物体的形状、位置、运动状态等，同时还能够对这些信息描述、存储以及识别。就研究的内容来看，计算机视觉与数字摄影测量是十分相近的，但是两者存在着本质的差异，文中主要论述了两者之间的关系。

1计算机视觉的发展历程

二十世纪六十年代统计模式识别的开始拉开了计算机视觉的序幕，当时的主要功能是对二维图像的分析与识别。六十年代Robert利用计算机程序从数字图像中提取出多面体的三维结构，同时对物体的形状以及空间关系进行了描述。到了七十年代，渐渐地出现了一些视觉应用系统。八十年代以来，计算机技术水平发生了质的发展，从而计算机视觉的研究被应用到实际中来，并且涉足更多复杂的视觉过程的研究。目前，计算机视觉技术的应用极为广泛，在许多领域中比如计算几何、图像处理等中都有计算机视觉技术的影子。

计算机视觉的基础就是图像处理技术、信号处理技术、计算几何等学科知识，然后通过计算机分析以及处理视觉信息。如何模拟人类视觉功能就是计算机视觉的研究目标，是实现智能机器人的核心内容之一。计算机视觉作为一门比较综合性的学科，吸引了学多学科的研究者加入其中，包括计算机科学、信号处理以及物理学等等。近年来，计算机视觉技术与计算机图像学、数字摄影测量等学科之间有了千丝万缕的关系。

2摄影测量

摄影测量是指运用摄影机和胶片组合测量目标物的形状、大小和空间位置的技术，它利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系。 关注的是几何量的量测信息（物体的位置、大小和形状等），主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。摄影测量学要解决的两大问题是几何定位和影像解译。几何定位就是确定被摄物体的大小、形状和空间位置。几何定位的基本原理源于测量学的前方交会方法，它是根据两个已知的摄影站点和两条已知的摄影方向线，交会出构成这两条摄影光线的待定地面点的三维坐标。影像解译就是确定影像对应地物的性质。

当被测物体的尺寸或摄影距离小于100米时的摄影测量称之为近景摄影测量。随着数字传感器技术的发展，尤其是CCD器件和CMOS器件的迅速发展，利用CCD(或CMOS)像机不需要胶片就可直接获得被测物的数字影像，这种直接基于数字影像的近景摄影测量称为数字近景摄影测量。

3计算机视觉测量

计算机视觉是使用计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟。主要 关注的是对物体进行描述、识别和理解，它的主要任务就是通过对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息，就像人类和许多其他类生物每天所做的那样。是一门关于如何运用照相机和计算机来获取我们所需的，被拍摄对象的数据与信息的学问。形象地说，就是给计算机安装上眼睛（照相机）和大脑（算法），让计算机能够感知环境。

机器视觉系统是计算机学科的一个分支，是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

4计算机视觉与数字摄影测量的区别

4.1两者的发展历史与目的不同

计算机立体视觉诞生的标志就是美国的Robert把过去的二维图像分析引用到三维环境中；法国陆军上校劳赛达特在1851年提出的交会摄影测量一般被认为是交会摄影测量的起点。不论是计算机的发展还是计算机立体视觉的发展都要晚于摄影测量的发展。摄影测量始终都是测绘产业的重要组成部分之一，始终都是测绘学科的分支，主要就是利用摄影方式测绘，尤其是测绘地形图。所以，计算机视觉和摄影测量在目的方面有比较大的差异。

4.2出发点不同造成基本参数物理意义的不同

计算机视觉是研究如何使机器人实现人的视觉，也就说模拟人的眼睛，以眼睛中心与光轴为基准坐标系，以空间坐标系相对于摄影机坐标系为平移量。然而摄影测量是测绘地形图的主要手段，统一以空间坐标系为基准，比如要对某一区域进行航空摄影测量，所有摄影机的空间位置以及影像的坐标都是相对于这个空间坐标系来定位的。所以，所谓摄影测量的外定向就是确定影像在此空间中相对于物体的位置与方位；而计算机视觉就是搜寻物体相对于影像的位置与方位。

4.3研究方法的不同

计算机视觉一般都是采用矩阵分解的办法确定线性方程直接解，尽量的把计算机视觉非线性问题转化为线性问题，避免求解非线性方程，因为非线性方程的解很复杂以及求解方法很麻烦，计算机视觉对于最小二乘法的应用很少。摄影测量主要是有观测值求解未知数，利用的是测量平方差。为此，如何确定函数模型、未知数处置的确定、解的稳定性以及精度与可靠性的评定等等是摄影测量所要考虑的。测绘学科数据处理的一般流程见图1。

由此可见，两者对待同一问题的解决方式是不同的。最小二乘法被引用到数字摄影测量中之后，就会贯穿于整个数字摄影测量过程。而计算机立体视觉主要是利用计算机代替人眼识别影像。由此可见，两者的研究方法以及思考问题的方法都是不同的。

5计算机视觉与数字摄影测量的联系

计算机视觉与数字摄影测量两者研究的内容十分相近。如何利用二维图像信息推敲出三维环境信息是计算机视觉研究的目标，计算机视觉的重要组成部分就是双目立体视觉，它的目的就是利用二维投影图像如何恢复成三维景物世界，其原理主要就是模拟人类双眼处理景物的方式，原理简单实用而且可靠，在许多领域中都有很高的应用价值；数字摄影测量的发展离不开计算机视觉的研究成果，至摄影测量在数字测量中诞生以来，已经与计算机视觉紧密的联系在一起。

测绘地形图的研究也正在以计算机为基础来采用立体视觉的原理，近日，科学家正在利用立体视觉原理探索如何利用同一地区的多张不同角度的照片来恢复地面的高度信息，以便能够真正的获得三维环境信息，并且这项研究已经取得了突破性的进展。

计算机视觉的主要目标就是如何从二维影像中推敲出物体的三维运动以及形状，并且已经出现了许多种方法。主要就是要解决两个问题，一个是应对性问题以及给定对应时物体运动与形状的计算算法的问题。数字摄影测量与计算机视觉本质上是一样的，也是由两部分组成：一是不同影像上量测的同名点也就是计算机视觉中的对应性问题。传统的摄影测量主要是由双目望远镜系统来决定，在摄影测量过程中并不是主要的研究内容，在数字摄影测量中，它始终都是关注的焦点；二是影像与影像以及影像与空间的解析关系，这是摄影测量的最基本任务。

6结语

计算机视觉领域已经引用了数字摄影测量，随着科学技术水平的不断发展，数字摄影测量一定会以计算机视觉为观点出发。除此之外，虽然数字摄影测量与计算机视觉之间存在很大的差异，然而随着高精度量测型计算机视觉的需求以及数字摄影测量的发展，两者之间的学科交叉会越来越重要，或许会衍生出一门新的学科-----摄影测量计算机视觉。随着对计算机视觉以及数字摄影测量的不断研究，新的求解手段以及描述方式的出现，计算机视觉以及数字摄影测量必将迎来一个全新的时代。

参考文献

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