基于双目立体视觉的车载式交通事故现场快速勘查系统
阶梯交通安详是当今人类社会成长过程中很是重要的社集会会议题。作为阶梯交通事情数目及伤亡人数均处活着界火线的成长中国度,中国的阶梯交通事情现场勘查取证事变强度很大,因此急切必要进步相干设备器材的技能程度,从而改进阶梯交通事情处理赏罚职员的事变前提。
阶梯交通事情现场勘査是阶梯交通事情处理赏罚事变的基本’而且为阶梯交通事情再现说明提供人、车、路等根基信息。为了进步阶梯交通事情现场勘查的事变服从和技能程度,本文依托国度重点项目,以双目立体视觉理论和拍照丈量技能为基本,团结机器布局计划、人机工程等方面的理论和技能,计划构建了车载式交通事情现场快速勘查体系,可用于阶梯交通事情现场勘查取证等相干事变。
1阶梯交通事情现场勘査功课需求及成果计划
1.1 阶梯交通事情现场勘查功课的需求特征
交通事情现场勘核对交通事情判断和再现说明至关重要。今朝海表里大部门交通事情现场勘查以履历判定、皮尺丈量、人工画图等传统要领为主,轻易产生信息漏掉和判定错误等题目,一旦勘查竣事,现场即被撤消,假如产生以上题目,无法对现场信息举办二次提取;另一方面,跟着高速公路的成长和交通流量的增添,传统的勘查要领还存在着事变服从较低轻易形成拥堵的题目。因此,传统的交通事情现场勘查要领已经无法有用满意当今交通事情现场快速勘査处理赏罚的现实必要。
拍照丈量是基于双目视觉道理,将影像的灰度信号通过电荷耦合装置(CCD)转换为数字信号,应用图像处理赏罚、模式辨认、人工智能以及计较机视觉等要领获取拍摄工具相干信息的一门技能'对现有技能文献的调研检索发明,今朝海内尚无在用的车载式无标尺交通事情现场拍照丈量快速勘查体系产物和相干文献[2],交通事情现场勘查职员无法在交通事情现场勘查车内实现交通事情现场的拍照勘査取证和信息收罗处理赏罚。
1.2 阶梯交通事情现场勘查器材的成果计划
针对今朝海内相干技能产物的空缺,本文研发一种车载式无标尺交通事情现场快速勘查体系,团结交通事情现场勘查的现实需求, ,为交通事情现场信息收罗、图像拼接、现场图绘制和交通事情数据信息打点提供全程支持。交通事情现场勘查职员无需对交通事情现场举办预处理赏罚(摆放标定物或符号物等),只需一人在交通事情现场勘查车内即可完玉成部操纵,简化交通事情现场勘查措施,收缩测绘时刻,为交通打点部分提供事变便利;应用图像拼接技能,实现大场景交通事情现场的多视角图像拼接,加强了快速勘查体系对付伟大多样的交通事情现场的顺应性。
2车载式交通事情现场快速勘查体系构建
2.1 体系构建与布局计划
车载式无标尺交通事情现场快速勘查体系,包罗车载式现场勘查装备和信息处理赏罚辖档徒部门。
1)车载式现场勘查装备包罗拍摄模块、表现模块、节制模块和帮助模块。
a)拍摄模块。包罗两部非量测家产相机,颠末表里部参数的尝试标定后,两部非量测家产相机在同步触发的事变模式下,拍摄的照片组对在所述信息处理赏罚体系顶用于空间点和直线的三维重建、两点间间隔和点到直线间隔的丈量以及图像坐标系的拼接。
b)表现模块。以用户操纵软件的情势与车载工控机集成,通过互换机与两部家产相机相毗连,实现家产相机拍摄视野的齐集表现。
c)节制模块。包罗用户操纵软件和起落杆及云台等软硬件装备,可以实现两部家产相机的拍摄方位节制及同步触发,从而有用担保车载式现场勘査装备双目视觉预标定道理的物理实现。
d)帮助模块。包罗互换机、家产相机防护罩和车载支架。
2)信息处理赏罚体系。包罗图像处理赏罚模块、现场图绘制模块和事情案例打点模块。
a)图像处理赏罚模块。对车载式现场勘査装备拍摄的勘查照片举办图像处理赏罚,按照车载式现场勘查装备的标定参数实现坐标转换和图像拼接,天生转换文件,用于现场图绘制的尺寸标注。
b)现场图绘制模块。按照交通事情的详细环境,通过图库标记挪用和尺寸标注相团结的方法,完成现场图的绘制天生打印。
c)事情案例打点模块。吸取车载式现场勘査装备拍摄的照片和现场图绘制模块天生的现场图,并对这些信息以案例的情势举办分类打点。
2.2 参数标定
为了实现无标尺的勘査取证模式,必要对车载式现场勘査装备举办内部参数和外部参数的预标定。别离计划制浸染于内部参数标定的二维(2-D)棋盘名目的定板和用于外部参数标定的三维(3-D)散点式标定场,如图2所示。
行使拓普康GTS332S全站仪别离丈量二维标定板和三维标定场各标定点的天下坐标,用于参数标定的参考值,行使车载式现场勘查装备别离拍摄多少标定物照片,导入参数标定措施计较内部参数(以1#家产相机为例)如表I所示。
表2为颠末归一化处理赏罚后的车载式现场勘查装备外部参数标定功效,包罗1个3x3的旋转矩阵和1个平移向量。
2.3配套软件
拍摄模块双目家产相机的同步触发回收软件节制的方法实现。对ArecontAV10005家产相机自带的开放源文件举办二次开拓,编写具备同步触发、拍摄视野齐集表现、照片名目及存储路径可编辑等成果的用户操纵软件。交通事情现场勘查职员可以直接通过软件触发的方法,实现双H家产相机的同步触发拍摄,并对勘查照片举办生涯、编辑和处理赏罚, 北京婚外情调查,对比于便携式勘査装备,归并了数据交互的的进程,进一步简化了事变流程,进步了事变服从。
面向交通事情现场勘查职员的详细需求和行使风俗[81,开拓一套具备天下坐标还原和间隔丈量成果的图像处理赏罚软件,包罗相机表里部参数初始化模块和相机镜头畸变校正模块、空间点三维重建模块、两点间间隔丈量模块、直线的三维重建模块和点到直线间隔丈量模块m,别离对应现场图绘制软件的坐标和间隔定位必要。
按照整体布局计划和现实事变模式,开拓顺应交通事情现场勘查职员的现场图绘制软件,对图像处理赏罚软件计较的天下坐标和间隔丈量功效举办数据交互lw],通过图库标记挪用和尺寸标注的方法完成现场图的绘制。用户操纵界面如图3所示。
3结论
基于双目立体视觉的车载式交通事情现场快速勘查体系在现有的交通事情现场勘查车的基本上,通过近景拍照丈量技能的开拓应用,实现了无标尺快速勘丧取证,
阶梯交通事情现场勘査是阶梯交通事情处理赏罚事变的基本’而且为阶梯交通事情再现说明提供人、车、路等根基信息。为了进步阶梯交通事情现场勘查的事变服从和技能程度,本文依托国度重点项目,以双目立体视觉理论和拍照丈量技能为基本,团结机器布局计划、人机工程等方面的理论和技能,计划构建了车载式交通事情现场快速勘查体系,可用于阶梯交通事情现场勘查取证等相干事变。
1阶梯交通事情现场勘査功课需求及成果计划
1.1 阶梯交通事情现场勘查功课的需求特征
交通事情现场勘核对交通事情判断和再现说明至关重要。今朝海表里大部门交通事情现场勘查以履历判定、皮尺丈量、人工画图等传统要领为主,轻易产生信息漏掉和判定错误等题目,一旦勘查竣事,现场即被撤消,假如产生以上题目,无法对现场信息举办二次提取;另一方面,跟着高速公路的成长和交通流量的增添,传统的勘查要领还存在着事变服从较低轻易形成拥堵的题目。因此,传统的交通事情现场勘查要领已经无法有用满意当今交通事情现场快速勘査处理赏罚的现实必要。
拍照丈量是基于双目视觉道理,将影像的灰度信号通过电荷耦合装置(CCD)转换为数字信号,应用图像处理赏罚、模式辨认、人工智能以及计较机视觉等要领获取拍摄工具相干信息的一门技能'对现有技能文献的调研检索发明,今朝海内尚无在用的车载式无标尺交通事情现场拍照丈量快速勘查体系产物和相干文献[2],交通事情现场勘查职员无法在交通事情现场勘查车内实现交通事情现场的拍照勘査取证和信息收罗处理赏罚。
1.2 阶梯交通事情现场勘查器材的成果计划
针对今朝海内相干技能产物的空缺,本文研发一种车载式无标尺交通事情现场快速勘查体系,团结交通事情现场勘查的现实需求, ,为交通事情现场信息收罗、图像拼接、现场图绘制和交通事情数据信息打点提供全程支持。交通事情现场勘查职员无需对交通事情现场举办预处理赏罚(摆放标定物或符号物等),只需一人在交通事情现场勘查车内即可完玉成部操纵,简化交通事情现场勘查措施,收缩测绘时刻,为交通打点部分提供事变便利;应用图像拼接技能,实现大场景交通事情现场的多视角图像拼接,加强了快速勘查体系对付伟大多样的交通事情现场的顺应性。
2车载式交通事情现场快速勘查体系构建
2.1 体系构建与布局计划
车载式无标尺交通事情现场快速勘查体系,包罗车载式现场勘查装备和信息处理赏罚辖档徒部门。
1)车载式现场勘查装备包罗拍摄模块、表现模块、节制模块和帮助模块。
a)拍摄模块。包罗两部非量测家产相机,颠末表里部参数的尝试标定后,两部非量测家产相机在同步触发的事变模式下,拍摄的照片组对在所述信息处理赏罚体系顶用于空间点和直线的三维重建、两点间间隔和点到直线间隔的丈量以及图像坐标系的拼接。
b)表现模块。以用户操纵软件的情势与车载工控机集成,通过互换机与两部家产相机相毗连,实现家产相机拍摄视野的齐集表现。
c)节制模块。包罗用户操纵软件和起落杆及云台等软硬件装备,可以实现两部家产相机的拍摄方位节制及同步触发,从而有用担保车载式现场勘査装备双目视觉预标定道理的物理实现。
d)帮助模块。包罗互换机、家产相机防护罩和车载支架。
2)信息处理赏罚体系。包罗图像处理赏罚模块、现场图绘制模块和事情案例打点模块。
a)图像处理赏罚模块。对车载式现场勘査装备拍摄的勘查照片举办图像处理赏罚,按照车载式现场勘查装备的标定参数实现坐标转换和图像拼接,天生转换文件,用于现场图绘制的尺寸标注。
b)现场图绘制模块。按照交通事情的详细环境,通过图库标记挪用和尺寸标注相团结的方法,完成现场图的绘制天生打印。
c)事情案例打点模块。吸取车载式现场勘査装备拍摄的照片和现场图绘制模块天生的现场图,并对这些信息以案例的情势举办分类打点。
2.2 参数标定
为了实现无标尺的勘査取证模式,必要对车载式现场勘査装备举办内部参数和外部参数的预标定。别离计划制浸染于内部参数标定的二维(2-D)棋盘名目的定板和用于外部参数标定的三维(3-D)散点式标定场,如图2所示。
行使拓普康GTS332S全站仪别离丈量二维标定板和三维标定场各标定点的天下坐标,用于参数标定的参考值,行使车载式现场勘查装备别离拍摄多少标定物照片,导入参数标定措施计较内部参数(以1#家产相机为例)如表I所示。
表2为颠末归一化处理赏罚后的车载式现场勘查装备外部参数标定功效,包罗1个3x3的旋转矩阵和1个平移向量。
2.3配套软件
拍摄模块双目家产相机的同步触发回收软件节制的方法实现。对ArecontAV10005家产相机自带的开放源文件举办二次开拓,编写具备同步触发、拍摄视野齐集表现、照片名目及存储路径可编辑等成果的用户操纵软件。交通事情现场勘查职员可以直接通过软件触发的方法,实现双H家产相机的同步触发拍摄,并对勘查照片举办生涯、编辑和处理赏罚, 北京婚外情调查,对比于便携式勘査装备,归并了数据交互的的进程,进一步简化了事变流程,进步了事变服从。
面向交通事情现场勘查职员的详细需求和行使风俗[81,开拓一套具备天下坐标还原和间隔丈量成果的图像处理赏罚软件,包罗相机表里部参数初始化模块和相机镜头畸变校正模块、空间点三维重建模块、两点间间隔丈量模块、直线的三维重建模块和点到直线间隔丈量模块m,别离对应现场图绘制软件的坐标和间隔定位必要。
按照整体布局计划和现实事变模式,开拓顺应交通事情现场勘查职员的现场图绘制软件,对图像处理赏罚软件计较的天下坐标和间隔丈量功效举办数据交互lw],通过图库标记挪用和尺寸标注的方法完成现场图的绘制。用户操纵界面如图3所示。
3结论
基于双目立体视觉的车载式交通事情现场快速勘查体系在现有的交通事情现场勘查车的基本上,通过近景拍照丈量技能的开拓应用,实现了无标尺快速勘丧取证,