[发明专利]基于双目视觉的便携式无标尺交通事故现场快速勘查系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是基于双目视觉原理的交通事故现场摄影测量领域，尤其是涉及一种利用无标尺摄影测量设备对交通事故现场进行拍摄并利用相应的软件工具对照片进行算法处理从而计算出交通事故现场各元素坐标并绘制交通事故现场图的勘查取证系统。

背景技术

交通事故现场勘查对交通事故鉴定和再现分析至关重要。目前国内外大部分交通事故现场勘查以经验判断、皮尺测量、人工绘图等传统方法为主，容易发生信息遗漏和判断错误等问题，一旦勘查结束，现场即被撤除，如果发生以上问题，无法对现场信息进行二次提取。另一方面，随着高速公路的发展和交通流量的增长，传统的勘查方法还存在着工作效率较低容易形成拥堵的问题。因此，传统的交通事故现场勘查方法已经无法有效满足当今交通事故现场快速勘查处理的实际需要。

摄影测量是基于双目视觉原理，将影像的灰度信号通过耦合装置(CCD)转换为数字信号，应用图像处理、模式识别、人工智能以及计算机视觉等方法获取拍摄对象相关信息的一门技术。对现有技术文献的检索发现，中国发明专利(公开号CN101319895A)公布了一种手持式交通事故现场快速测绘仪，包括标定装置、手持终端、自动标定模块、坐标转换和图像生成模块、尺寸标注模块等，通过手持终端拍摄放有标定物的交通事故现场，并对拍摄的照片进行摄影测量定位和尺寸的标定、坐标转换及图像处理等工作。这种工作模式需要对交通事故现场进行预处理(摆放标定物)，增加了现场勘查取证的时间，并且不适合场景尺寸较大的交通事故现场勘查要求。中国发明专利(公开号CN101033966A)公布了一种基于非量测数码相机和标定物的交通事故现场摄影测量勘查方法，包括可拆卸标定物、非量测数码相机及图像处理软件等，通过数码相机与标定物对交通事故现场进行摄影测量方位和尺寸的标定，围绕拍摄目标按顺时针方位拍摄一组照片，并通过图像处理软件计算测量点的空间坐标。这种勘查方式同样需要对交通事故现场进行预处理(摆放标定物)，并且对于交通事故现场的局限性较强，大场景或特殊场景(如狭窄车道等)并不适用。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术缺陷之一。为此，本发明的目的在于提供一种便携式无标尺交通事故现场快速勘查系统，结合交通事故现场勘查的实际需求，为交通事故现场信息采集、图像拼接、现场图绘制和交通事故数据信息管理提供全程支持。本发明无需对交通事故现场进行预处理(摆放标定物或标志物等)，简化交通事故现场勘查程序，缩短测绘时间，为交通管理部门提供工作便利；另一方面，本发明应用图像拼接技术实现大场景交通事故现场的多视角图像拼接，增强了快速勘查系统对于复杂多样的交通事故现场的适应性。

为此，根据本发明实施例的一种基于双目视觉的便携式无标尺交通事故现场快速勘查系统，包括便携式现场勘查设备和信息处理系统两部分，便携式现场勘查设备无需对交通事故现场进行预处理即可实现交通事故现场的摄影勘查和信息采集，将勘查照片导入至信息处理系统用于摄影测量和现场图绘制；信息处理系统包括图像处理模块、现场图绘制模块和事故案例管理模块；图像处理模块，对便携式现场勘查设备拍摄的勘查照片进行图像处理，根据便携式现场勘查设备的标定参数实现坐标转换和图像拼接，生成转换文件，用于现场图绘制的尺寸标注；现场图绘制模块，根据交通事故的具体情况，通过图库符号调用和尺寸标注相结合的方式，完成现场图的绘制生成打印；事故案例管理模块，接收便携式现场勘查设备拍摄的照片和现场图绘制模块生成的现场图，并对这些信息以案例的形式进行分类管理，如附图2所示。

便携式现场勘查设备包括四个功能子模块：拍摄模块、显示模块、控制模块和辅助模块。拍摄模块包括两部非量测数码相机，经过内外部参数的实验标定后，两部非量测数码相机在同步触发的工作模式下，拍摄的照片组对在信息处理系统中用于空间点和直线的三维重建、两点间距离和点到直线距离测量以及图像坐标系拼接；显示模块包括两部PAL制式的2.5寸外接显示屏，分别通过视频连接线与两部数码相机相连接，实现数码相机拍摄视野的集中显示；控制模块包括一根数码相机的快门线，通过中转HUB分别与两部数码相机相连接，快门线的工作键可以实现两部数码相机的一键式同步触发，从而有效保证便携式现场勘查设备双目视觉预标定原理的物理实现；辅助模块包括独脚支架和仪器箱。