[发明专利]基于航拍图像的交通事故场景三维信息测定方法

权利要求书

1.一种基于航拍图像的交通事故场景三维信息测定方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、构造航拍平台；

步骤二、拍摄事故现场的俯视图像；

步骤三、对所述俯视图像进行几何校正；

步骤四、选取三张以上俯视图像，运用直接线性变换算法求解所述俯视图像兴趣点的三维空间坐标：

设定I′、J′是所述俯视图像中心化后的像素坐标；设定l₁至l₁₁是直接线性变换系数；设定X,Y,Z是所述俯视图像兴趣点的三维坐标；通过求解直接线性变换方程得到所述俯视图像兴趣点的三围空间坐标；所述直接线性变换方程为：

I′+l1X+l2Y+l3Z+l4l9X+l10Y+l11Z+1=0J′+l5X+l6Y+l7Z+l8l9X+l10Y+l11Z+1=0.]]>

2.如权利要求1所述的基于航拍图像的交通事故场景三维信息测定方法，其特征是：所述步骤二中对所述俯视图像进行几何校正按以下步骤进行：

A1、利用二维标定板对相机进行标定，构造图像映射方程，得到相机的内部参数和外部参数，所述内部参数包括畸变系数；

A2、将畸变系数的数值调节为0，保持其它参数不变，得到新的相机的内部参数矩阵；

A3、利用相机旧的内部参数代入图像映射方程，求解出失真图像像素坐标对应的成像平面坐标，再利用所述新的相机内部参数代入图像映射方程，将成像平面坐标面带入新的图像映射方程，得到校正后的图像像素坐标，再通过灰度插值实现颜色还原。

3.如权利要求2所述的基于航拍图像的交通事故场景三维信息测定方法，其特征是：所述利用二维标定板对相机进行标定，构造图像映射方程，得到相机的内部参数和外部参数的步骤为：

B1、制备二维标定板，所述二维标定板上具有至少9个与背景对比度高、半径及行列间距固定的具有一定面积的图案；

B2、利用待标定相机拍摄不同角度的含有所述标定板的图像；

B3、利用图像识别算法对拍摄图像中的图案进行搜索和定位并提取质心坐标；

B4、利用标定板上图案的二维实际坐标与提取的所述质心坐标建立映射方程，求其最优解，得到相机内部参数和外部参数，所述映射方程为：

P_c＝RP_w+T;

(u,v)T=fzc(xc,yc)T;]]>

(u′,v′)T=21+1-4k(u2+v2)(u,v)T;]]>

(r,c)T=(v′Sy+Cy,u′Sx+Cx)T;]]>

其中，R为旋转矩阵，Τ为平移矩阵，所述R、Τ为相机的外部参数；P_w为世界坐标，用（x_w，y_w，z_w）表示世界坐标内的坐标点，P_c为其变换到相机坐标系中的坐标，用（x_c，y_c，z_c）表示相机坐标系中的坐标点；f为焦距，u、v为理想的成像平面坐标；k为畸变系数，u'、v'为实际成像平面坐标；r为像素点行数，c为像素点列数，S_x、S_y为图像中心像素坐标，C_x，C_y为主点在成像坐标系中的坐标。