[發明專利]一種基于四點平面單應的交通事故現場視頻測速新方法

在審

• 申請號: 202010197976.8
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111383462A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 陳強;劉曉鋒;關志偉;彭濤;候海晶
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學（中國職業培訓指導教師進修中心）
• 主分類號: G08G1/052
• 分類號: G08G1/052;G08G1/01;G06T7/73
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 商金婷

1.一種基于四點平面單應的交通事故現場視頻測速新方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：檢查事故現場視頻，確保視頻完好并且為原始視頻；

步驟二：檢查并記錄現場視頻錄像的幀速率，利用視頻處理軟件提取視頻錄像中的所有關鍵幀照片；

步驟三：在空間平面∏₁和攝像機的數字圖像平面∏₂上分別選擇4對物點P_k(x_k,y_k)和對應的像點I_k(u_k,v_k)；

步驟四：對所述物點P_k(x_k,y_k)和所述像點I_k(u_k,v_k)做歸一化處理，處理后點的坐標為P_Ck(x_Ck,y_Ck)和點I_Ck(u_Ck,v_Ck)；

步驟五：運用式(1)，采用歸一化處理后的坐標求解向量h，由向量h構建射影變換矩陣H，同時計算矩陣H^-1；

Kh＝b (1)

其中：向量h＝(h₁₁,h₁₂,h₁₃,h₂₁,h₂₂,h₂₃,h₃₁,h₃₂)^T；

向量b＝(u₁,u₂,u₃,u₄,v₁,v₂,v₃,v₄)^T；

矩陣

步驟六：運用式(2)，由矩陣H^-1計算所述攝像機的數字圖像平面∏₂上的像點I_C(u_C,v_C)對應的物點P_C(x_C,y_C)；

其中：矩陣H稱為射影變換矩陣；

步驟七：對所述步驟六計算出的物點P_C(x_C,y_C)做還原計算，恢復物點P(x,y)，并計算輸出校正后的圖像；

步驟八：通過提取車輛上的特征點信息，測量并記錄校正后的圖像所對應的實際距離；

步驟九：將校正后的圖像疊加在一起，創建一張合成圖像，并提取出一個單獨的軌跡圖像；

步驟十：計算車輛在任意兩點之間的行駛距離；

步驟十一：利用式(3)計算車速，建立車輛行駛軌跡的速度曲線；

其中：v為視頻中參與車輛的計算速度；

L為兩個視頻關鍵幀間車輛特征點行駛的距離；

T為兩個視頻關鍵幀的間隔時間，可有視頻幀速率計算得出。

2.根據權利要求1所述的基于四點平面單應的交通事故現場視頻測速新方法，其特征在于：所述步驟三中四個平面點中的任意三個空間點不共線。

3.根據權利要求1所述的基于四點平面單應的交通事故現場視頻測速新方法，其特征在于：所述步驟四還包括以下步驟：

步驟四一：平移變換，將所有點的中心作為原點，構建坐標系，利用式(4)把每一個點的坐標轉換為在該坐標系下的坐標；

其中：

步驟四二：縮放變換，采用各向同性縮放保持坐標點坐標變換的一致性，使每個點到上述平移變換坐標原點的平均距離等于即4點構成的圓的半徑為1，縮放系數C_P、C_I可以通過式(5)計算；

縮放變換后各點的坐標為:

4.根據權利要求3所述的基于四點平面單應的交通事故現場視頻測速新方法，其特征在于：所述步驟七的具體步驟是利用式(7)通過式(4)、式(5)和式(6)對物點P_C(x_C,y_C)做還原計算。

其中：與式(4)中的定義相同；C_P與式(5)中的定義相同。