周正龙和他拍摄的华南虎照片

　　14日出版的2008年第一期中国科协学术会刊《科技导报》，发表了国防科技大学专家撰写的论文《“华南虎”照片的摄像测量研究》。论文表示：重建老虎不同部位的测量点均位于一个与像面基本平行的平面上

　　国防科技大学专家在论文《“华南虎”照片的摄像测量研究》中表示：经采用摄像测量方法，对照片中的华南虎进行了三维测量和重建，“重建老虎不同部位的测量点均位于一个与像面基本平行的平面上”———用网友早就说过的话来表述———周老虎就是纸老虎！

　　同时，论文作者还对华南虎照片与年画虎的相似性进行了分析，结果表明，“照片虎与年画虎的主纹理骨架、轮廓基本重合，相似率为0.9986,满足平面变换条件”———周老虎就是年画虎！两位教授与5位研究生完成论文

　　首次采用定量方法“测虎”

　　《“华南虎”照片的摄像测量研究》近1万字，并配有十余幅图片，由国防科技大学的李立春、张小虎、刘晓春、桂阳、尚洋、李强、于起峰7人完成，其中两人是教授，5人是博士生或硕士生。其中，论文的第一作者李立春，是国防科大航天与材料工程学院精密光测图像技术研究中心的博士生。指导完成该论文的于起峰教授系“长江学者”、博导，主要研究方向为“基于图像的精密测量与运动测量、光测实验力学与摄像测量学”。

　　虽然有关单位组织了多方面的专家对周老虎照片进行研究鉴定，但目前鉴定并未得到权威部门的认可，争论仍未平息。在这样的背景下，以国防科大特殊的学术背景和权威性来看，该篇论文的发表，无疑显得力道十足。

　　论文作者指出：“本文采用多视图三维重建中的基于两视图、三视图和多视图等方法，通过特征提取、匹配和三维解算两个过程对虎照进行了三维结构重建。”

　　该文利用华南虎的多幅图像，根据透视成像关系进行数学解算，获得了华南虎的长度、高度、宽度等数据。从这些实际测量数据对华南虎目标是立体的还是平面的进行了判断。论文论证严密、数据翔实。最重要的是，专家们对周老虎进行了三维还原。

　　“摄像测量”给出有力回答“周老虎”无法还原实体虎

　　众所周知，摄影是一个将三维场景投影到二维平面的过程，利用摄影测量技术，使用多幅不同角度拍摄的照片，则可恢复出三维场景。可是，目前已公布的虎照中虽然存在不同位置、不同角度，但成像的位置、拍摄者手持相机的姿态等条件都不得而知，因此，传统的摄影测量方法难以完成“三维老虎”。

　　而国防科大专家们在论文中表示，他们掌握的“摄像测量、计算机视觉中基于多视图的三维重建法”，则不需要传统摄影测量中的严格内、外参数标定。其原理是：根据成像过程不同的图像自身所满足的约束条件来解算三维空间场景中目标的形状、位置、姿态等参数。

　　试着举一个例子来说明：假设一个人站在一栋建筑物旁边，被拍下了多个角度的照片，只要已知这个人的身体高度，那么，通过“三维重建法”，就可以根据照片解算出那栋建筑物的真实长、宽、高度。

　　专家们写道：“通过提取老虎附近较大范围空间内有较大景深变化的特征点，如树杈、枝结等，来解算多视图几何关系，大大提高了求解精度，由此最终求解得到了老虎在三维空间的位置、结构等参数的定量结果。”

　　论文说：在此组照片虎姿状态下，如果照片对应于三维实体虎，根据常识可知：虎面部与臀部特征点在纵深Z坐标方向的变化应在1米以上，虎面部点和躯干点分别拟合的两个空间平面的夹角应大于50°。而我们实际重建的三维结构在纵深方向变化仅0.1米，对应的两个平面夹角约10°，而且所有特征点的拟合平面近似平行于像平面。用这些测量点拟合一个平面的标准方差为0.02米，最大差为0.06米，即深度方向变化最多0.1米。

　　这段话的意思就是：按照常理判断，在华南虎照片的虎姿状态下，从虎头到虎臀，本应有1米多长，但是，经过三维测量还原发现，周老虎无法形成一个“实体虎”。考虑到测量误差，周老虎的纵深“身长”仅仅最多也只有0.1米———地球上目前还没有发现体形如此之扁平的老虎！

　　正由于此，论文明确地表达：“因此可以确定这些特征点在空间分布于一个平面上，不符合实体华南虎的三维立体结构特点。”

　　分析虎照与年画虎照的异同两张照片相似率接近100％

　　测完周老虎，专家们还不能够松一口气。因为，还有另外一只虎———年画虎。

　　最终的对照结果表明：“照片虎与年画虎的主纹理的骨架、轮廓基本重合，相似率为0.9986（1为100％相近———记者注），满足平面变换条件。”（据《南国早报》）

　　名词解释

　　摄像测量

　　摄像测量是利用数字图像对其中的目标进行三维测量分析的技术，它是在传统的摄影测量基础上，结合近年来计算机视觉领域的最新理论和方法发展起来的。

　　摄影（摄像）是把三维场景投影为二维图像的一个退化过程。摄像测量的目标就是通过对二维数字图像的分析实现对三维环境的感知，包括目标形状、位置、姿态、运动等信息的测量分析。其研究范围涉及数字图像处理、模式识别等内容。

　　基于序列图像的三维重建是摄像测量中一个研究热点，国际上在该研究领域的出现了一系列成熟的算法，可以实现从空间场景的序列成像分析来获取三维结构信息。

　　摄像测量广泛应用于工业测量、科学研究、国防、数字产品制作等领域。

　　《科技导报》

　　《科技导报》是中国科协学术会刊，1980年创刊，主要发表国内外科学和技术各学科专业的原创性学术论文，同时刊登阶段性最新科研成果报告，快速报道国内外重大科技新闻。