国防科普加油站之对话专家（39）光测：大视场实时动态测量显优势

记者：您长期从事光测实验力学和测控光测图像技术研究工作，请问什么是光测图像技术?

于起峰：伽利略有句名言：“有必要测量一切可测的，并努力使那些还不可测的成为可测。”这句话一方面说明了测量的重要性，另一方面也指出了还有许多需要测而尚不可测的事物。我们知道，人类获得的外界信息70%以上来自眼睛获取的图像，图像所表达的信息最为丰富和直观。随着现代科技的发展，科学家将图像技术与计算机技术结合在一起，形成了数字图像处理分析技术，成为科学研究中一种基本工具。近10多年来，国际上迅速发展形成了一门新兴交叉学科，这就是将传统的摄影测量、光学测量与现代计算机视觉、数字图像处理分析等学科交叉融合而形成的摄像测量学，也有人将这种摄像测量的技术方法称为光学测量或简称光测，而在专业学科领域，则称之为光测图像技术。

记者：与传统测量手段相比，光学图像测量具有哪些特点优势?

于起峰：概括起来主要有以下几点：一是高精度，如用干涉条纹图像测量，精度可达光波波长级，不到头发丝直径的两百分之一；二是非接触，它通过分析目标图像进行测量，不会对目标的结构特性和运动特性带来任何干扰；三是大视场，就是测量视野大，覆盖范围广；四是适合实时动态测量，它能实时监测监控运动目标，获得运动参数，还能为各种飞行器、车辆提供视觉导航。以上优势是传统测量手段无法比拟的。

记者：那么，光测图像技术主要应用于哪些领域呢?

于起峰：可以说，陆、海、空、天各领域都离不开光测图像技术，它对提高我国航空航天和武器试验测试能力具有十分重要的作用。由于光测图像技术有上述特点优势，它在航空航天、国防试验、勘察勘测、交通运输等领域具有广泛的应用前景，如对飞行器弹道姿态、火箭和炮弹发射等运动参数测量，为各种飞机、坦克、导弹发射车等运动平台提供监测监控和视觉导航等。近20年来，我带领课题组对摄像测量的理论和方法进行了系统深入的研究，在取得一系列原创性成果的同时，开拓了摄像测量学这一新兴交叉学科在上述领域的应用研究，研制成功了系列光测设备，对提高部队战斗力有重要作用。

记者：请您谈谈具体应用方面所取得的成果吧。

于起峰：上世纪90年代，国防建设迫切需要得到火箭、导弹等飞行器的三维姿态参数。我们结合靶场的光测条件和目标特性，发明了一系列三维姿态测量方法和装备，在不增加外测设备条件下，仅通过改变图像判读方法，就可以得到目标三维姿态参数，从而实现了我国靶场光测由三自由度测量到六自由度测量的重要技术跨越，解决了靶场飞行试验长期无法外测定姿的难题，被誉为“靶场判读系统的新变革”。如今，我们研制的系列光测图像判读系统，已在我国得到广泛应用，成为靶场光测图像判读的主力装备，对提高我军武器装备现代化水平具有重要意义。

如在“神舟六号”载人飞行中，我们采用实景同幅三维标定与测量的单目方法，成功完成了航天员舱内三维运动参数的测量，为分析航天员运动对飞船的扰动影响提供了重要实测数据。我们研制的“火箭待发段箭体倾倒角度实时测量图像分系统”，在“神舟”飞船发射任务中得到成功应用，在飞船发射安全控制中发挥了重要作用。此外，我们在“多目标运动参数的高速摄像测量”和“机翼动态变形摄像测量”等方面也取得了许多应用成果。

记者：看来，光测图像技术在推进中国特色军事变革中具有很大的潜力，这一新兴学科的发展趋势如何呢?

于起峰：由于摄像测量学具有许多不可替代的优点，它正从航空航天等高端应用领域向一般领域扩展，随着测量精度和智能化水平的不断提高，在未来国防科研试验、军事演练，抢险救灾、完成多样化军事任务中，可提供及时、准确、直观的测量服务。可以说，光测图像技术已成为部队战斗力的重要组成部分，在推进中国军事变革中将发挥更大的作用。

我编著的《摄像测量原理与应用研究》一书，对20多年理论探索与应用研究的一个系统总结，特别介绍了光测图像技术在国防和军事领域的一些应用实例。结合军事需求，运用光测图像技术解决国防和军队信息化建设相关技术瓶颈问题，是大有可为的。

记者：再请您结合科研实践简要介绍一下如何推动自主创新?

于起峰：作为军队的一名科技工作者，首先必须紧贴国防和军队建设需求从事科技创新工作，调整科研方向，完善科研内容，拓展应用领域，这样才能持续发展;尤其要善于从需求中凝练科学问题，结合自己的专业来研究，做别人做不了的事，从源头上创新，不需要总跟在别人后面;还要搞好成体系创新，形成具有核心竞争力的理论、方法和技术，走在世界的前列，为建设创新型国家和实施科技强军战略多做贡献。（作者：王握文 来源：国防科技大学“科普中国”共建基地）