攝影測量學是測繪領域中使用二維影像進行三維測量的一個學科；而計算機視覺則是利用影像形成對周圍世界的認識，其中一個重要的研究課題就是恢復影像中的三維信息。因此可以發現，兩個學科的研究目標是具有一定程度的相似，然而兩者不可避免的存在許多區別個差異。雖然隨著學科的快速發展，兩者間的差異逐漸減小；但是我們依然有必要明白兩者之間的區別，從而加深對兩個學科的理解。
本系列博客的主要目的是對比兩個學科在三維重建領域異同，主要根據筆者對兩個學科的理解整理而成，如有錯誤請直接提出。

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攝影測量學

攝影測量是測繪科學下的一個分支，是對由攝影機提取的影像（二維）進行量測，測定物體在三維空間的位置、形狀、大小和相互關系的一門科學技術，其主要任務是測制各種比例尺的地形圖、建立地形數據庫，為地理信息系統、各種工程應用提供基礎測繪數據。攝影測量在近百年的歷史中經歷了模擬、解析與數字攝影測量三個歷史階段。
模擬攝影測量是在室內利用光學或機械的方法模擬攝影過程，恢復攝影時像片的空間方位、姿態和相互關系，進而建立起拍攝場景的模型，最后再在該模型上進行測量。不難看出，在此時攝影測量的核心在于攝影測量內業測量設備，且測量使用大多使用人工完成。在此時，攝影測量的發展受到了極大的限制，一方面是模擬測量儀器價格昂貴，另一方面則是此類儀器的操作十分復雜。我國一直到20世紀70年代一直使用該方法進行攝影測量。下圖展示了一臺Wild A10模擬測圖儀。

解析攝影測量是隨著電子計算機技術和自動控制技術而發展起來的“新技術”（相對于當時），其利用電子計算機進行實時的共線方程的解算，從而交會出目標的空間位置。換句話說，即利用電子計算機技術數字化了模擬攝影測量過程，進而輔助作業員進行攝影測量。解析攝影測量出現于20世紀50年代，然而由于當時計算機技術的局限，解析攝影測量儀由于價格較為昂貴其使用范圍仍然收到了限制。下圖展示了一臺WILD BC2解析攝影測量儀。

數字攝影測量是攝影測量學發展的新階段。此時，計算機技術已經較為完善，攝影測量學者通過使用計算機，在計算機上進行各種數值、圖形和影像處理，研究目標的幾何和物理特性，拋棄了對特殊測量儀器的需要，完成了攝影測量的自動化。此時，攝影測量的關鍵已經不再是復雜的儀器，而是存儲于計算機中的測量系統軟件。1985年，武漢測繪科技大學的王之卓教授完成了WUDAMS(后發展為VirtuoZo)數字攝影測量系統。下圖是VirtuoZo測圖系統。

同時隨著計算機技術及其應用的快速發展，攝影測量的內涵已經遠遠超過了傳統攝影測量的范疇，數字圖像處理、模式識別、人工智能等等也逐漸被應用到攝影測量中，并發揮出其獨特的應用。

計算機視覺

計算機視覺的發展與計算機技術的發展密切相關，最初開始于20世紀70年代早期。1966年，MIT的Marvin Minsky讓他的本科生Gerald Jay Sussman完成一個讓計算機使用攝像機描述其所看到的世界的課題。這個課題當然沒有成功，但是卻邁開了計算機視覺的第一步。相比而言計算機視覺的研究范疇較為廣泛，按照筆者的理解大致可以分為兩類：基于幾何的計算機視覺和基于識別的計算機視覺。基于幾何的計算機視覺的主要目的是利用圖像恢復出對應的三維場景，而基于識別的計算機視覺則更加重視在圖像上進行目標檢測、識別、分割等等與人工智能相關的情形。
基于識別的計算機視覺不用多說，隨著CNN卷積神經網絡的快速發展，圖像分類、目標檢測和目標識別已經得到了及其快速的發展。目前無論是學術界還是工業界都對其有極大的興趣，誕生了許多十分有價值的應用。
基于幾何的計算機視覺則是利用圖像中的特殊幾何信息恢復三維場景信息，其中最重要的兩個研究方向是SFM(structure from motion)和SLAM(simulataneous localization and mapping)。SFM和SLAM都是利用影像進行三維重建，不同之處在于SLAM則更加強調實時性，可以認為SFM是offline SLAM。SFM的SLAM的核心技術都包括特征提取、特征匹配和光束法平差過程，值得注意的是此處的光束法平差的思路和概念來源于攝影測量學。

總結

在本博客中分別介紹了攝影測量學和計算機視覺的相關信息和內容，其實不難發現兩者在三維重建領域有許多相同之處。然而作為兩個不同的學科，則給自有其側重和理解。在后續的博客中，筆者將分別針對三維重建分別介紹兩者的異同點。

附錄

附錄對應的博客也非常值得讀一讀。
http://blog.sciencenet.cn/blog-520501-984870.html
https://blog.csdn.net/hjchjc520/article/details/4427560

本系列博客的參考書目：

[1] 《攝影測量原理》 王之卓 武漢大學出版社
[2] 《攝影測量學》 王佩軍 武漢大學出版社
[3] 《數字攝影測量學》 張祖勛 武漢大學出版社
[4] 《計算機視覺–算法與應用》 Richard Szeliski 清華大學出版社
[5] 《計算機視覺中的多視圖幾何》 Richard Hartley 安徽大學出版社
[6] 《視覺SLAM十四講：從理論到實踐》 高翔 電子工業出版社

總結

以上是生活随笔為你收集整理的摄影测量与计算机视觉--历史与发展的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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