高清相机将三维环境转化为二维数字可视化，而 VSLAM（可视化同步定位和绘图）和摄影测量等技术则将这些二维数字可视化转化为数字三维成果，如三维点云或三维纹理网格模型。

在检测海上能源或民用基础设施等关键水下资产时，生成三维重建或数字孪生的能力将改变游戏规则。这种数据类型有助于根据客观量化的数据集进行工程评估，而不是仅根据目测评估进行估算。当需要重复检查时，还可以利用数字孪生实现数据一致性并节省时间。这是因为数字孪生可用于优化或生成先前任务计划的副本，ROV 等水下机器人可自动遵循该计划，从而为实现自动导航提供了关键。

这两种技术之间的一个显著区别是，摄影测量只能在数据采集完成后进行，而 VSLAM 可在采集过程中执行三维数字化。这意味着，当用户运行由EIVA NaviSuite支持的Voyis VSLAM时，通过利用VSLAM、Voyis的Discovery Stereo 双目三维成像系统等商用软硬件工具，用户可以放心地确保实现最佳数据覆盖，同时提高对海底环境的态势感知能力。

在本文中，您将了解为什么会存在这些差异，以及这对您的检测设置意味着什么...

显示 VSLAM 和摄影测量方法差异的简图。在这个例子中，对一个海底物体拍摄了四张照片。拍摄到该物体的第一张照片后，将其输入到 VSLAM（左），VSLAM 使用该照片生成部分点云，然后在拍摄到的下一张照片上重复该过程，并将该点云与之前生成的点云实时合并--该过程随着每张照片的拍摄而重复。摄影测量法（右图）将收集到的所有照片堆叠在一起，通过几个离线处理步骤生成点云，然后对模型进行网格划分，最后进行纹理处理。

VSLAM 如何实时显示海底环境的三维图像

VSLAM算法能够实时工作，因为它们是迭代工作的。从本质上讲，VSLAM对每张图像进行一系列处理。它生成的三维点云会根据采集过程不断扩大，除了提供环境的三维呈现、潜水器的位置和姿态以及导航路径的轨迹外，还提供所采集数据的完整性概览。例如，遥控潜水器导航员可以利用这些显示来导航复杂环境、优化导航路径和改进系绳管理。

摄影测量如何为数据传输和分析创建详细的三维模型

而摄影测量算法则是将数据集中的所有图像进行一次性计算，一步一步来。这些步骤通常包括：特征提取、图像匹配、特征匹配、运动结构、深度图估算（此时的解决方案会产生类似 VSLAM 生成的点云），然后是网格划分、纹理和定位。这些步骤可生成三维纹理网格模型。

由 EIVA NaviSuite 支持的 Voyis VSLAM 提供了一个可定制环境视图的用户界面，如视频流（左图）和实时生成的点云（右图），显示区域覆盖的进度--此外，您还可以看到 ROV 的轨迹（绿点）和摄像机的当前位置（白色姿势框）。

后处理完成后，摄影测量可提供完整检测结果的三维纹理网格模型

VSLAM 与摄影测量如何相辅相成

VSLAM 每次对一幅图像进行增量处理，确保了高效计算，从而使实时生成三维点云显示成为可能。这些点云有助于根据可测量的数据进行评估--与目前常见的通过图像进行目测相比，这是一个巨大的进步。

与摄影测量相比，VSLAM 的渐进性意味着需要在精度和速度之间做出权衡。通过同时使用数据集中的所有图像作为输入，摄影测量可以获得更加精确的三维模型。由于摄影测量解决方案不考虑采集顺序，而是将所有照片放在一起计算，因此可以分析更多重叠的图像--这些图像不是逐步采集的，而可能是在采集过程中的不同时间采集的。输入越多，分辨率就越高，但计算时间也就越长。

通过包含由EIVA NaviSuite 软件支持的Voyis VSLAM，Discovery Stereo 双目三维成像系统能够让您在每一步操作中充分利用相机数据。这是因为 ROV 导航员和勘测员可以使用该软件优化导航路径，并确认已经实现了最佳数据覆盖范围，然后就可以轻松导出您希望进行后处理的数据集区域，例如将数据输入到第三方摄影测量解决方案中，生成用于数据交付的三维模型。

三维数字化方法向前发展

请注意，虽然我们概述了摄影测量和VSLAM目前的异同，但类似的技术也在不断创新，并从彼此中汲取灵感。例如，在撰写本文时，市场上有几种摄影测量方法不仅在运行前面所述的摄影测量经典步骤，而且还将 VSLAM 算法集成到处理步骤中。

此外，VSLAM方法还能从采用摄影测量方法的元素中获益--例如，当 由EIVA NaviSuite支持的Voyis VSLAM执行闭环以提高点云重建质量时，它可以使用数据集中不同点的图像，而不管这些图像是何时采集的。

敬请关注我们即将推出的文章，了解更多有关这方面的信息--我们将深入探讨由EIVA NaviSuite支持的Voyis VSLAM的细节。