數(shù)字攝影測量與計算機視覺探究

江佳凌

摘 要：基于對數(shù)字攝影測量與計算機視覺的研究，首先，闡述數(shù)字攝影測量基本內(nèi)涵與特點。然后，分析計算機視覺主要內(nèi)容。最后，對數(shù)字攝影測量與計算機視覺之間的關(guān)系，以及未來發(fā)展進行相應研究與分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字攝影測量;計算機視覺;計算機

在如今社會快速發(fā)展背景下，數(shù)字攝影測量與計算機視覺在一定程度上得到進步與完善。同時兩者之間有著較為密切的聯(lián)系，可以說兩者之間相輔相成、相互作用。數(shù)字攝影測量與計算機視覺的發(fā)展，促進社會市場中相關(guān)行業(yè)發(fā)展，帶動其進步。所以，本文將針對數(shù)字攝影測量與計算機視覺相應內(nèi)容進行闡述。

1、數(shù)字攝影測量基本概述

1.1內(nèi)涵

攝影測量通常情況下主要是指，通過對影像的研究，從而對信息展開獲取工作、處理工作、提取工作等，由此可以看出，攝影測量屬于信息學科。在以往發(fā)展中，對攝影測量學有著相應定義，大致意思為通過對光學攝影機的應用，獲取其中的像片內(nèi)容，在對像片處理后，能夠獲得像片中被攝影物體的形狀、大小以及位置等。數(shù)字攝影測量主要是將，攝影測量的原理與計算機視覺之間進行有機結(jié)合[1]。然后從數(shù)字影像中，通過自動方式或者半自動方式，將所攝物體的幾何信息以及物理信息表示出來，在這一過程中，要采用數(shù)字的表達方式。

1.2特點

數(shù)字攝影測量的特點主要表現(xiàn)在以下幾點中：（1）數(shù)字影像的不同數(shù)據(jù)都代表著被攝物體或者光學影像上一個點的輻射強度或者灰度。該點被稱為像元素，簡稱為像素。通常像素灰度值的表示方式為八位二進制數(shù)，在計算機系統(tǒng)中會占用一個字節(jié)。如果屬于彩色影像，那么會占用計算機的三個字節(jié)，并且要將其分別存放在紅、綠、藍數(shù)值中，或者其他色彩系統(tǒng)數(shù)值中。（2）通過對現(xiàn)有計算機的應用，其匹配速度在很大程度上得到提升，一般情況下，能夠保證在500點/秒—1000點/秒。如果采用全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)自動立體測量DTM，其速度能夠達到100點/秒—200點/秒，該種速度是人工方式無法達到的。在數(shù)字攝影測量中，測量與識別有著較多任務量，因此，單純依靠計算機速度往往無法完成。如果應用需要實時完成，那么可以采用快速算法。

2、計算機視覺內(nèi)涵

視覺被應用在我國社會市場的各個領(lǐng)域當中，比如，制造業(yè)、檢驗、醫(yī)療診斷等，在這其中發(fā)揮著不可替代的作用。因為視覺的重要性不言而喻，因此，在美國等其他國家，將計算機視覺研究工作，列入到對經(jīng)濟以及科學有重大影響的科學內(nèi)容。在一定程度上而言屬于重大挑戰(zhàn)，計算機視覺的挑戰(zhàn)實質(zhì)上就是計算機與機器人開發(fā)，具備與人類水平大致相同的視覺能力[2]。在計算機視覺中包含許多不同內(nèi)容，比如，紋理、圖像信號、顏色建模以及幾何處理等，如果視覺系統(tǒng)能夠具備較強性能，那么此類內(nèi)容需要全部包在其中。計算機視覺作為一門先進的學科，開始發(fā)展于二十世紀六十年代初，但是，計算機視覺許多重大進展是在二十實際八十年代。如今計算機視覺已經(jīng)成為一門較為成熟的學科，并且能夠與人工智能、圖像處理以及模式識別等相區(qū)別。從某種意義上而言，計算機視覺通過對不同成像系統(tǒng)的應用，進而替代視覺器官，將其作為一種輸入手段。大腦由計算機替代，完成相應處理工作與解釋等。最終目的就是要達到計算機能夠像人類一樣，觀察世界并理解世界，具有較強的環(huán)境適應能力。但該目標并不是在短時間內(nèi)就可以形成的，而是需要長期努力。

3、數(shù)字攝影測量與計算機視覺分析

3.1關(guān)系

數(shù)字攝影測量與計算機視覺，尤其是立體視覺，無論是在研究內(nèi)容還是在研究目標中，都非常相似，而且關(guān)注的內(nèi)容也大致相同。數(shù)字攝影測量更加關(guān)注的是幾何量的測量信息，比如，物體位置、物體大小以及物體形狀等。而計算機視覺不僅要關(guān)注量測信息，同時要物體進行描述、識別、理解以及檢測等。數(shù)字攝影測量與計算機視覺之間存在一定差異，但是，在近二十幾年的發(fā)生中，通過學科之間的交流，比如，參加學術(shù)會議等，使得數(shù)字攝影測量與計算機視覺之間的交叉逐漸增多[3]。在數(shù)字攝影測量中，有許多概念以及方法等，都是從影像處理以及計算機視覺提取出來的。比如，數(shù)字圖像處理算法、編碼標志自動識別等。反之，在計算機視覺中，也能夠?qū)z影測量中的特色理論以及方法等進行合理應用。正是因為學科之間相同的理論基礎，以及相似的處理方法，彼此之間經(jīng)常會對專業(yè)術(shù)語進行交換使用，比如，計算機視覺、機器視覺以及視覺測量等?？傊瑪?shù)字攝影測量與計算機視覺兩者之間有著較為密切的聯(lián)系。

3.2數(shù)字攝影測量與計算機視覺發(fā)展

上文說到計算機視覺與數(shù)字攝影測量的研究內(nèi)容非常相似，尤其是計算機立體視覺。計算機視覺研究的主要目標內(nèi)容是，促使計算機能夠利用二維圖像，具備認識三維環(huán)境信息的能力。該種能力能夠感應出物體不同的幾何信息，比如，物體姿態(tài)、物體形狀、物體位置以及物體運動等。對于此類信息，能夠?qū)崿F(xiàn)對其的描述、存儲以及識別等。在計算機領(lǐng)域中，也有著使用立體視覺原理對影像上的測繪地形圖展開研究[4]。近幾年，人們通過對立體視覺原理的應用，對同一地區(qū)多張不同角度攝影影片進行綜合利用與分析，目的是將地面高度信息恢復，從而獲得三維地形圖。通常情況下，一個相對完成的視覺系統(tǒng)會被分為六部分，分是圖像獲取、立體匹配、深度確定、內(nèi)插、特征提取以及攝像機定標。

從目前數(shù)字攝影測量的發(fā)展中可以看出，數(shù)字攝影測量已經(jīng)逐漸滲透到計算機視覺領(lǐng)域中。數(shù)字攝影測量的逐漸發(fā)展，能夠?qū)鹘y(tǒng)攝影測量的束縛打破。雖然數(shù)字攝影測量與計算機視覺之間存在一定差異，但是，在量測型計算機視覺需求的不斷提升，以及數(shù)字近景攝影測量的不斷發(fā)展，數(shù)字攝影測量與計算機視覺之間的較差學科也會逐漸增多。很有可能在數(shù)字攝影測量會出現(xiàn)新的分支，攝影測量計算機視覺，此時數(shù)字攝影測量將不會被局限在地學信息當中。

結(jié)束語：

綜上所述，在如今科學技術(shù)快速發(fā)展背景下，數(shù)字攝影測量與計算機視覺之間的聯(lián)系會更加密切。如果數(shù)字攝影測量與計算機視覺都想要得到更好發(fā)展，那么就要意識到兩者之間的關(guān)系，同時對彼此優(yōu)勢與特點進行充分利用。這樣才能做到你中有我，我中有你，促進相關(guān)行業(yè)更快進步。

參考文獻：

[1]吳滿紅.數(shù)字攝影測量在土地整理測量中的應用[J].建材與裝飾，2019（26）：242-243.

[2]黎瑾慧，王雪平.探究數(shù)字攝影測量發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)[J].居舍，2019（13）：2.

[3]王新朝，薄志卿.測繪新技術(shù)在工程測量中的應用[J].資源信息與工程，2017，32（06）：134-135.

[4]鄧斌.計算機視覺技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應用[J].數(shù)字技術(shù)與應用，2017（09）：87-88.