[发明专利]一种交通事故现场摄影勘测原理的实验方法

说明书

本发明公开了一种交通事故现场摄影勘测原理的实验方法，包括底座和电源，接通电源，打开电源开关，系统进行自检，通电后，各指示灯常亮，显示装置显示欢迎界面，物方空间坐标系D‑XYZ、像空间坐标系S‑xyz和辅助空间坐标系S‑XYZ处于初始位置，物方空间坐标系D‑XYZ的原点D在X轴方向上与摄影中心S'的距离为X_S，原点D在Y轴方向上与摄影中心S'的距离为Y_S，原点D在Z轴方向上与摄影中心S'的距离为Z_S；像空间坐标系S‑xyz和辅助空间坐标系S‑XYZ处于初始位置，原点S同为摄影中心S'，图像平面P上设置有坐标系O‑xy。

技术领域

本发明涉及实验用具，具体地讲，涉及一种交通事故现场摄影勘测原理的实验方法。

背景技术

现有技术中缺乏对摄影测量原理用于交通事故现场勘测的模型化、自动化演示实验装置，使得拍摄照片后，空间中的任意一点和照片中的对应像点之间的坐标变换关系很难通过实物直观地表现出来。

传统的交通事故现场勘测方法，采用卷尺测量距离，然后手工绘制事故现场图。这种方法存在费时长、现场信息损失多、现场量测的数据和绘制的草图因操作者的技术熟练程度存在差异以及恢复交通后无法对现场二次勘测等缺陷，给事故责任判断造成很大麻烦。在事故现场拍摄的照片中包含有大量信息，如车辆停止位置、制动痕迹、油迹、碎片散落位置等。因此，国内外对利用摄影照片测量事故现场数据进行了大量的研究。

摄影测量方法用于交通事故现场勘测，是利用近景摄影测量原理，通过建立物方空间坐标系D-XYZ、辅助空间坐标系S-XYZ和像空间坐标系S-xyz三个坐标系之间的变换关系，确定空间中任意一点A和照片中对应像点a之间的坐标变换关系。这个变换关系涉及到平移变换和旋转变换，关系复杂，难于理解。通常，人们通过想象获得使用相机拍照时物点和像点之间的变换关系，其中涉及到相机的3个内方位因素和6个外方位因素。相机的主距(即焦距f)，主点坐标值(x_o,y_o)称为相机的内方位因素，它们和相机的结构有关，如图2所示。表示了相机在空间中的位置，称为相机的外方位因素，如图3所示。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种交通事故现场摄影勘测原理的实验方法，能够通过实物形象的展示坐标变换过程，由显示装置显示公式变化，揭示相机焦距和外方位因素对坐标变换过程的影响。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种交通事故现场摄影勘测原理的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)接通电源，打开电源开关，系统进行自检，通电后，各指示灯常亮，显示装置显示欢迎界面，物方空间坐标系D-XYZ、像空间坐标系S-xyz和辅助空间坐标系S-XYZ处于初始位置，物方空间坐标系D-XYZ的原点D在X轴方向上与摄影中心S'的距离为X_S，原点D在Y轴方向上与摄影中心S'的距离为Y_S，原点D在Z轴方向上与摄影中心S'的距离为Z_S；像空间坐标系S-xyz和辅助空间坐标系S-XYZ处于初始位置，原点S同为摄影中心S'，图像平面P上设置有坐标系O-xy，所述图像平面P与像空间坐标系S-xyz的z轴反向延长线垂直相交于坐标系O-xy的坐标原点O，所述辅助空间坐标系S-XYZ的轴SY和直线SO所在的平面与图像平面P交于e₁和e₂点，直线Oy与Oe₂的夹角为κ，直线Se₁与轴SZ反方向的夹角为直线Se₁与SO的夹角为ω；

(2)按下控制面板上的平移按键，由控制器控制执行器一带动物方空间坐标系D-XYZ进行平移，分别沿着X轴、Y轴、Z轴向辅助空间坐标系S-XYZ移动，最终与辅助空间坐标系S-XYZ重叠，此时，物点A的坐标由(X,Y,Z)变换为(X_D,Y_D,Z_D)，同时，显示装置上显示变换公式：