近景摄影测量的历史

以下是我近期翻译的一篇论文中的一部分，写在这里以便以后需要时查看。

近景摄影测量的历史可以追溯到1840年由法国军方上将Aime´Laussedat研制的第一台摄影测量系统。1849年，Laussedat首次利用地形图像进行地形图的绘制和编辑。其研究成果于1862年被马德里皇家科学院所接受。随后Laussedat利用在屋顶拍摄的照片，绘制了巴黎的平面图。该成果于1867年在巴黎博览会上得到了展示。介于Laussedat在该领域开创性的研究，其个人被人们称为“摄影测量之父”(J.G. Fryer,2000; E.M. Mikhail,2001; R. Burtch,2004)。另一位在近景摄影测量领域作出开拓性贡献的科学家是普鲁士建筑学家Meydenbauer。他于1885年，利用Laussedat的近景摄影测量技术对历史古迹、教堂及建筑物进行了记录。同时Meydenbauer还在德国柏林建立了专门针对建筑物记录的国家级协会。

摄影测量历史上最重要的事件是在1910年由Laussedat、Meydenbauer及其他摄影测量工作者一同创办的国际摄影测量协会(International Society for Photogrammetry, ISP)。社会科学协会于1926年对摄影测量应用于空间面积量测中进行了研究，主要研究了空中、地面、建筑和工程摄影测量几个方面。而作为摄影测量学科体系中的重要分支之一的近景摄影测量一直被人们所忽视，直到1960年，当广大摄影测量工作者利用廉价的、非定制的相机对影像进行采集的过程时，这项重要的学科分支才被大家所关注。从1970年开始，随着计算机技术及其应用领域的快速发展，近景摄影测量的使用也得到了快速的普及。随着1990年数码时代的来临，近景摄影测量得到了飞速的发展。

根据Gruen的有关研究(A. Gruen,2000)，近景摄影测量的历史主要包括四个阶段。第一阶段是从1850年到1984年，该阶段通过基本系统的开发建立了近景摄影测量技术的基础。这一时期的理论研究主要针对于图像处理算法、空间网络分析技术、电荷偶合元件(charge coupled devices, CCD)应用于图像记录、最小二乘影像匹配方法。第二个阶段是从1984年到1988年，这一阶段主要针对早期原型系统的研发，其中包括仪器校准、CCD数字图像系统、高速数据获取与处理系统等多个方面。当ISP第五委员会更名为“近景摄影测量与计算机视觉”，近景摄影测量进入了快速发展时期。第三阶段是从1988年到1992年，在这一阶段近景摄影测量的研究得到了广泛的认同和改良。这一时期近景摄影测量得到了快速的发展、 产生了各种各样的应用系统，近景摄影测量的相关研究和应用得到了加速发展。随着全自动摄影测量系统的研制，高精度近景摄影测量技术趋于成熟。第四阶段是从1992年至今，这一时期数字近景摄影测量得到了稳定的发展。其中很好的例子就是图像传感器的发展。在这一时期高密度、大格式和小像元的图像传感器得到制造。现在包含2000*2000像素、像元大小为5μm的CCD制造已经成为可能。无支架、消费型数码相机的分辨率达到140万像素，而且价格并不昂贵(Eastman Kodak Company,2004; Micron,2007)。此外摄影测量系统中用到的其他元件的成本也有大幅度的降低。这种变化带来的结果是大范围、宽领域的工程研究的实现成为可能。这一时期另一个重大的进步是全数字系统、基于计算机视觉的自动数据获取与处理技术以及快速准确的数据解译。

作为近景摄影测量在结构工程领域的重要应用，Mills和Barber(J. Mills, D. Barber，2004)回顾了该领域的技术现状和特点得出了一下内容。

l 改进摄影测量网络设计。例如多台融合网络为更高准确度、精度和可靠性提供支持。

l 摄像机自标定和分析处理技术允许使用非量测相机并简化了摄像机标定过程。

l 用户可以获得更多低成本的软件包。

l 互联网技术的发展，使得在线摄影测量成为可能。

l 数字化技术的进步已经将图像数字化过程中的诸多不便消除，为用户提供了一个完整的数字化工作流程。

l 现代数码相机和更优秀的分析工具为摄影测量提供了更加灵活和更高效率的工具。

Jauregui和White对近景摄影测量应用于桥梁工程中的基本要素进行了概括。对于典型的桥梁测量项目，基本仪器包括支架，中高清晰度的数码相机（如柯达DCS和专业单反相机系列）、2-4个标尺（用来建立测量网络控制）、均匀分布的人工或自然靶点（多靶点有助于获取更高的测量精度）、摄影测量软件（如PhotoModeler和Australis）、以及用于全局控制点测量的总站。普通光学摄影和后向反射靶点一般用于高精度的控制点测量。

参考文献：
J.G. Fryer, Introduction, in: Close Range Photogrammetry and Machine Vision, Whittles Publishing, Roseleigh House, Latheronwheel, Caithness, KW5 6DW, Scotland, UK, 2000, pp. 1–7.

E.M. Mikhail, J.S. Bethel, J.C. McGlone, Introduction to Modern Photogrammetry, John Wiley & Sons, Inc., New York, 2001.

R. Burtch, History of Photogrammetry, Center for Photogrammetric Training, Ferris State University, Big Rapids, Michigan, 2004.

A. Gruen, Development of digital methodology and systems, in: Close Range Photogrammetry and Machine Vision, Whittles Publishing, Roseleigh House, Latheronwheel,Caithness, KW5 6DW, Scotland, UK, 2000, pp. 78–104.

Eastman Kodak Company, Kodak Professional DCS Pro SLR/n Digital Cameras User’s Guide, Rochester, NY, 2004.

Micron, CMOS image sensors. <http://www.micron.com/products/imaging>. (accessed July 2007).

                                                                                                                                                              Vincent