[發明專利]一種公路事故勘查系統及方法

有效

• 申請號: 201810003129.6
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108171988B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 陳洋卓;江奧;石躍祥;孫錦妮;伏博毅;趙鹿單;王洪;崔超杰;薛陽凡;曹纖纖;李政烜
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G08G1/017
• 分類號: G08G1/017;B64C39/02;B60L53/10;G06T7/11;G06T7/194;G06T7/73;G06Q50/26
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 楊萍

1.一種公路事故勘查系統，其特征在于，包括子母系統和地面控制終端；所述子母系統中以機器人為母機、以無人機為子機，由子母系統共同完成事故勘查和處理作業；

所述機器人上設置有第一連接模塊和第一控制系統，以及與第一控制系統相連的定位系統、第一視頻采集系統、第一無線通信系統和供電系統；所述供電系統為各用電模塊供電；

所述無人機上設置有第二連接模塊和第二控制系統，以及與第二控制系統相連的第二視頻采集系統和第二無線通信系統；

所述第一連接模塊和第二連接模塊用于機器人與無人機固定，同時實現機器人為無人機提供電能補給；

所述第一無線通信系統、第二無線通信系統和地面控制終端兩兩通信連接；

所述定位系統，用于機器人自主定位到達事故發生點，并在無人機現場航拍結束后，提供本機位置給無人機，以便無人機正確返航；

所述第一視頻采集系統和第二視頻采集系統，分別用于機器人和無人機對事故現場及其周邊進行系統地拍攝，并將拍攝的視頻通過無線通信傳輸給地面控制終端，以便地面控制終端實時監測事故現場情況，對子母系統進行控制；

所述第一控制系統接收地面終端對于機器人的控制；地面控制終端根據實時監測的機器人拍攝視頻，人工干預機器人工作狀態以及行走區域；

所述第二控制系統接收地面終端對于無人機的控制；地面控制終端根據實時監測的無人機航拍視頻，實現人工干預無人機飛行狀態以及飛行區域；

所述事故勘查包括摩擦類事故監測，步驟如下：

Step11：對子母系統拍攝的視頻圖像進行預處理：對圖像進行灰度處理和去噪，并按照道路交通標線的方向調正圖像的方向；

Step12：對預處理后的圖像去除背景部分，然后提取圖像邊緣并進行二值化處理，得到圖像中的汽車輪廓；將圖像中的兩個汽車輪廓分別擬合為長方形，分別記為長方形A和長方形B，其中A相對于車道行進方向為前車，B相對于車道行進方向為后車；把圖像映射在二維平面坐標系中；

Step13：計算車身與道路交通標線的角度，即車身偏離方向角度為α；

求長方形B四條邊的斜率，分別記為K_i，i＝0,1,2,3，選擇其中小于0的值，記為k，則有：

α＝arctan(k)；

Step14：求取兩個汽車車身的最短距離l；

如果Step12中兩個汽車輪廓無法擬合為兩個獨立的長方形，則判定：l＝0；

否則，進行如下步驟：

首先，求取長方形A的距離長方形B最近的一個頂點V(x₁,y₁)；

然后，求取長方形B四條邊中斜率為k并且距離長方形A距離較近的邊NO所在直線l₂的方程：

S·x+T·y+C＝0

其中，S＝1，T＝-k，C＝-a+kb，(a,b)為邊NO與其相鄰邊MN的交點N的坐標；

最后，求點V(x₁,y₁)到直線l₂的距離，即為兩個汽車車身的最短距離l：

Step15：根據車身偏離方向角度為α和兩個汽車車身的最短距離l判斷發生摩擦類事故的可能性；

如果l＝0，則必定發生了摩擦類事故；

如果l≤l_n且α≥α_n，則發生摩擦類事故可能性較大；

如果l＞l_n且α＜α_n，則發生摩擦類事故可能性較小；

其中，l_n為車身距離閾值，α_n為車身偏離方向角度閾值，為經驗參數。

2.根據權利要求1所述的公路事故勘查系統，其特征在于，所述無人機上還設置有電量檢測模塊，電量檢測模塊實時監測無人機電量，當電量低于30％，無人機自動返航，與機器人上的第一連接模塊連接充電。

3.根據權利要求1所述的公路事故勘查系統，其特征在于，所述無人機上還設置有與第二控制系統相連的巡航系統，用于定時采集高速公路路況視頻，并實時將視頻傳輸給地面控制終端。