[发明专利]一种单目摄像头轮胎痕迹测量方法和系统

摘要

本发明公开了一种单目摄像头轮胎地面痕迹测量方法和系统，该系统包含带有CCD摄像头的便携式设备（可以为触屏手机或者平板电脑）和内嵌的软件，使用者通过摄像头获取一张带有事故现场轮胎痕迹和其他待测目标的图像，并且通过触屏选取道路基线和轮胎痕迹，便可以实现轮胎地面痕迹的快速计算。根据本发明，可以解决交警在处理交通事故中繁琐的手动测量和复杂的计算问题，投资费用少，检测方便、计算结果直观、准确，保证了测量的精度，且操作更加方便。

主权项

一种单目摄像头轮胎痕迹测量方法，包含下述步骤：第一步：CCD摄像机的标定，利用平面棋盘标定物对相机进行标定：用便携式设备上的相机从不同角度拍摄带有标定板的图像，系统自动提取图像中标定板上的角点，同时利用系统中已经设定好的标定板尺寸，计算出相机的内参矩阵；内参矩阵是相机镜头的特征参数，一旦相机标定完成，如果不再变焦，则相机的内参矩阵不再变化；第二步：外参求解将标定板放置在交通事故现场的轮胎刹车痕迹附近，用便携式设备上的相机获取一张事故现场图，通过实际标定板中角点位置和系统自动搜索到图像中角点的位置关系，可以计算出图像与空间的关系矩阵，也就是外参；第三步：空间点重建选取图像中的任意点，系统可以自动根据内参和外参重建出点在实际空间中的坐标；第四步：轮胎路面痕迹测量进行轮胎路面痕迹测量，确定路基线，通过选取图片中路面基线上的两点并对其进行空间点重建，以确定路基的线方程，设路基线方程为；然后，选取轮胎刹车痕迹上的点，假设选取点A并进行重建后点的坐标为：，可以计算出已知点到路基线的垂直距离为，同时利用互相垂直的线的特征，可以求出Aa（a点为A点投影到路基线上的点）的直线方程，利用Aa直线方程和路基线方程的垂直关系两，可以求出a点的坐标（，）；同样方法，可以求出BCDE的相关参数，并在此基础上，可以求出刹车痕迹ABCDE的长度，ABCDE到路基线的垂直距离Aa、Bb、Cc、Dd、Ee，以及刹车痕迹的投影abcde的长度。