[發明專利]基于三維重建技術的車輛碰撞角度分析系統

有效

• 申請號: 201510817703.8
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105389849B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 李平凡;宋耀鑫;高巖;黃鋼;李毅;郝會龍
• 申請（專利權）人: 公安部交通管理科學研究所
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;韓鳳

本發明提供一種基于三維重建技術的車輛碰撞角度分析系統。包括：數據采集模塊，采用三維激光掃描儀與數字攝像機相進行點云數據采集，可使數據更加準確，并能完成圖形的貼圖處理；三維點云數據預處理模塊，包括數據降噪與數據精簡處理，能使冗余的、具有較多噪聲的原始數據點進行簡化處理；點云數據重構模塊，應用了delaunay算法，對預處理后的數據進行三角剖分，重構出變形面；法向量解算模塊，可求解出三角剖分后每個小三角形的法向量；車輛碰撞角度分析模塊，基于法向量解算模塊求解出的法向量，采用最小二乘法擬合出車輛的碰撞角度。本發明能夠分析交通事故中車車碰撞、車人碰撞、車物碰撞的大致的碰撞角度，為交通事故的形態分析提供思路。

技術領域

本發明涉及近景攝影測量與數字圖像處理領域，具體是一種基于三維重建技術的車輛碰撞角度分析系統。

背景技術

我國道路交通事故頻發，道路交通事故致死率高居不下。數據表明，僅2013年，我國共接報道路交通事故598.7萬起，涉及人員傷亡的道路交通事故198394起，造成58539人死亡，直接財產損失10.4億元。交通事故現場勘查作為交通事故法定處理程序中承上啟下的最重要環節，要求及時迅速、細致完備、客觀全面地對事故現場進行勘查，為后續的事故處理環節提供精確、公正、客觀的數據和圖像，方便進行事故現場的立體再現和現場恢復，同時以保證快速恢復交通通暢。然而，基于傳統手工測量的交通事故現場勘查方法存在的測量數據不準確、效率低、容易造成交通擁堵等問題，遠不能滿足現有交通事故現場勘查的要求，給交通事故的責任判定帶來了一定的困難。采用三維激光掃描儀與立體視覺的方式進行交通事故現場勘查具有精度高、可靠性強、效率高等特點。三維激光掃描儀能在較短時間內快速測量事故現場連續的三維數據，減少事故勘查時間，避免二次事故的發生，并為事故現場的立體再現提供數據；立體視覺能夠準確還原交通事故中車輛的變形參數，可以為事故的碰撞過程再現提供精確的數據。利用三維激光掃描儀與立體視覺獲取的交通事故現場數據對事故現場的變形車輛進行三維重建，并將重建后的變形車輛曲面三角網應用于交通事故中車輛碰撞角度的分析，能準確的還原交通事故中事故車輛的碰撞形態，為交通管理部門提供精確的交通事故分析方法和有效的法律證據。

中國專利文獻CN 102236909 A提供了一種用于公安交通管理部門道路交通事故鑒定的車輛失控后再兩車碰撞組合型事故模擬再現系統，本系統能夠利用事故現場勘察得到的基本數據，計算得到車輛失控后再兩車碰撞組合型事故事故中各碰撞車輛的行駛車速和碰撞車速，并實現事故車輛的二維軌跡描述、三維過程再現、車輛失控后再兩車碰撞組合型事故主要計算數據表輸出以及事故發生過程簡述文本輸出。該專利主要用于道路交通事故再現，雖有一定的碰撞分析，但并未涉及碰撞角度的研究與分析。

中國專利文獻CN 102034013 A提供了一種用于公安交通管理部門道路交通事故鑒定的汽車斜碰撞事故分析計算與模擬再現系統，本系統能夠利用事故現場勘察得到的基本數據，計算得到汽車斜碰撞事故中各事故車輛的行駛車速和碰撞車速，并實現事故車輛的二維軌跡描述、三維過程再現、汽車斜碰撞事故主要計算數據表輸出以及事故發生過程簡述文本輸出。該專利與專利文獻CN 102034013 A基本類似，重點仍為交通事故再現。

中國專利文獻CN101034040提供了一種汽車碰撞的多功能仿真分析方法及可移動壁障，方法包括：建立可移動壁障模型，將可移動壁障的車架、輪胎、安裝板定義為不發生變形和相對位移的剛體，將可移動壁障的上、下蜂窩吸能塊的模型建立在所述安裝板上，并將所述可移動壁障的相關尺寸設置為具體的模型參數，將實際車輛的車輛參數對應帶入到所述可移動壁障的模型參數中，從而利用所述可移動壁障仿真所述待測車輛來進行車輛的各種碰撞測試分析。本發明在碰撞模擬仿真分析計算當中可提高計算精度和分析可靠性，并且提高計算收斂性和縮短計算時間，有利于定義接觸，可防止在碰撞模擬仿真分析計算當中出現死機或退出計算等現象。該專利目的為提高我國汽車自主研發能力，對于車輛碰撞中的各種因素并未完全考慮。