[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

本發明公開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。本發明涉及檢測設備領域，具體地講，涉及一種基于四點平面單應的交通事故現場視頻測速新方法。本發明方便確定車輛速度。

技術領域

本發明涉及檢測設備領域，具體地講，涉及一種基于四點平面單應的交通事故現場視頻測速新方法。

背景技術

在各類致命交通事故中，超速行駛是一個關鍵問題。怎樣在事故發生后判斷事故發生時參與車輛的速度，給執法人員調查交通事故的發生過程以及現場取證帶來了困難，而且耗費大量的時間。因此，有必要對事故發生時刻參與車輛的車速進行計算分析。

傳統的車速估計方法，采用測量工具現場測量車輛停止位置、制動拖印、輪胎印跡等相關距離后，根據能量守恒和動量守恒經驗公式計算典型碰撞工況下的車輛速度。依靠經驗計算模型完成車輛在平移、側偏/側滑、側傾/側翻、俯仰等運動狀態下的運動參數計算，由輪胎地面力學計算模型完成車輪與地面間作用力的解析。最后，使用仿真再現軟件以測量和計算確定的參數計算車速。

隨著車輛安全氣囊的強制普及，也可以使用安全氣囊控制單元中的事件數據記錄器具備的突發事件記錄功能來確定事故發生時的車輛速度。

目前，視頻監控系統的建設已被廣泛應用于遏制犯罪行為，道路交通管理視頻監控網絡也在逐步形成。越來越多的道路交通事故現場可以獲取監控視頻數據，為交通事故處理提供了直觀的事實依據。同時，汽車行駛記錄儀的安裝也越來越普及，其目的是做為駕駛員在駕駛過程中發生危險時的視覺證據，來識別駕駛員的責任。上述原因導致依托事故現場視頻直接計算參與車輛的速度的需求越來越迫切，急需一種方便、可靠的從事故現場視頻中直接計算參與車輛速度的方法。

從事故發生時的視頻記錄數據中確定車速。一種是基于車輛前后兩個車燈區域具有左右對稱、亮度較其他區域較大與灰度變化基本一致等特點，對車輛進行定位跟蹤時選擇其車燈為特征塊增加定位精度，利用灰度差水平疊加投影的方法在短時間內準確定位到車燈區域，實現車輛定位跟蹤。一種是采用運動角點檢測的Harris檢測算子作為車輛特征提取的算法，以近似換算的方法標定攝像機參數，利用灰度相關函數作為特征匹配函數實現車輛通過一定幀差時間內移動距離的測量。一種是將攝影測量學中的交比理論應用于視頻分析，合成視頻的開始幀和結束幀，直接估計車輛的行駛速度。另外一種是基于計算機的虛擬現實方法，通過對交通事故場景進行三維重建，實現交通事故場景中車輛速度的估計。還有一種是使用蒙特卡羅方法推導概率區間以及置信區間后，從視頻圖像中估計參與車輛的速度。

上述國內外的專家學者對交通事故中車輛速度計算方法的大量研究和實踐，主要存在以下缺點。

(1)采用測量工具現場測量相關信息后，根據經驗公式計算典型碰撞工況下的車輛速度，存在費時長、勘測精度低以及非典型工況下無法計算車速的缺點。