照片虎与年画虎相似率为0.9986

用于进行重建实验的办公椅。

用于进行重建实验的平面板。

中新网1月14日报道  独家获悉，于今日出版的2008年第一期中国科协学术会刊《科技导报》，发表了来自国防科技大学专家的论文《“华南虎”照片的摄像测量研究》。该论文表示：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”

2007年11月9日出版的美国《科学》杂志，在其“随机样本”栏目中，以《珍贵老虎照片沸沸扬扬》为题，刊登了争议之中的野生华南虎照片。

或许是为了更好地传达这种争议性，《科学》还特地以“平面猫科动物？”作为照片的文字说明。

《“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。

据了解，论文第一作者李立春，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”。

作为“从事国防关键技术研究”的国防科技大学的有关专家，能够主动关注周老虎，这再次证明了周老虎的“魅力”。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“摘要”中，作者如是写道：“2007年10月华南虎照片一经公布，即引起各方关注。"挺虎派"和"打虎派"都极力从各个角度证明照片中华南虎的真伪，但就虎照是平面模板虎或立体虎成像这个问题而言，这些分析和结论大多是定性的，没有定量分析结果。”

要清晰地理解以上这段话，那么就要搞清楚“定性分析”和“定量分析”这两个概念。

有关专家向记者介绍，所谓“定性分析”，是指凭分析者的直觉、经验，凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料，对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。而“定量分析”是依据实际统计数据，建立数学模型，并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。

相比之下，“定量分析”更加科学，但需要较高深的数学知识。“定性分析”虽然较为粗糙，但在数据资料不够充分或分析者数学基础较为薄弱时比较适用。

搞懂了这两个概念的同时，我们也明白了一点：研究者是以极其严谨的态度，对周老虎动真格的了！

记者阅读论文，发现作者提到：“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。”

去年11月份，在一篇署名“南京市第十三中学孙四周”的网络文章《用数学方法解析华南虎照片》(以下简称《用》文)中，作者通过多张图片之间的几何关系，来推论周老虎是平面虎还是实体虎。

记者比对发现，《用》文里用提出的办法证明图中老虎是平面虎，而《科技导报》的论文中“基于两视图、三视图和多视图等方法，通过特征提取、匹配……”直接计算出了图中老虎的三维平面形状，用数据说话。两文的观点基本一致，但方法完全不同！

《用》文作者写道：“数学所研究的点、线、面，没有质量、没有温度、没有浓淡，更不会考虑感情的、经济的、政治的价值。就这次的照片而言，数学只考虑光线的方向和相片内点、线、面之间的关系。这些都已被相机记录了下来了，在网上谁都可以看到。因此大家可以进行客观的、有理有据的辩论。

“在不同的照片中，物体是同一的。这两个实物照片之间存在对应关系，其中一些量是不变的。用数学上的专业语言来说，就是射影变换群下有不变量。所以，只要对不同的照片进行比较就可以找到这些不变的东西。”

《用》文利用的几何约束原理是：空间的三点确定的三角形在某些视角下可形成线段，但总有一些角度形成三角形。如果空间三个点从任何角度看都形成直线，那么空间的这三点一定是共线的。该文通过检查两个视角图像的三点组是否成直线来判断对应的空间老虎是立体的还是平面的。

而国防科大的论文是从测量的角度进行研究。根据摄像测量和计算机视觉理论，利用空间目标在不同视角下的成像可以对目标的结构、位置进行三维测量。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、宽度等测量数据。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判断。

从受众角度而言，《用》文更活泼，更易懂；而从科研的角度来说，国防科大的论文论证更严密、数据更翔实。最重要的是，专家们对周老虎进行了三维还原。

国防科大专家提取了虎体特征点，进行“三维测虎”

1“摄像测量”给出有力回答周老虎无法还原“实体虎”

2007年12月2日，中国摄影家协会数码影像鉴定中心、华夏物证鉴定中心、野生动物学家胡慧建、神探李昌钰、中国刑科协指纹检验专业委员会副主任刘持平、中山大学电子与通信工程系教授赖剑煌以及他的5人博士团队等六方专家，宣布了对周正龙华南虎照的鉴定结论：照片中的老虎是假老虎。

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。

记者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——如果这个建筑物只是一个平面图，那么真相就会大白——平面图可以一时骗得了肉眼，却糊弄不了科学。

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。”

那么最终的结果是什么呢？

论文中的表述虽然十分专业，但记者第一次阅读时，还是发现了两个关键数字：1米、0.1米。

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0.02m，最大差为0.06m，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。”

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