本文關鍵詞：交通事故現(xiàn)場攝影測量中特征點提取與匹配技術，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學》 2004年

攝影測量技術在交通事故現(xiàn)場快速勘查中的應用

程三偉  

【摘要】：交通事故處理過程大致分為三個階段：一是事故現(xiàn)場勘查取證；二是事故原因和過程分析；三是根據(jù)分析結(jié)果進行事故責任認定。在上述三個階段中，第一階段工作是在交通事故現(xiàn)場完成的，這一階段持續(xù)時間的長短直接決定了事故對交通影響的程度。目前，我國交警部門處理事故現(xiàn)場的常用方法是：先封鎖事故地點的部分或全部車道，工作人員通過皮尺測量、照相、目測等方法對事故現(xiàn)場進行勘查，對現(xiàn)場情況進行詳盡的調(diào)查取證之后開放交通。這種處理方法能夠?qū)煌ㄊ鹿实奶幚砣〉米銐虻牟牧�，但也存在明顯的缺陷。首先對交通的影響較大，當事故較嚴重時，道路上車輛的排隊長度可能達幾公里。其次這種方法自動化程度不高，存在著人為影響因素，事故現(xiàn)場資料存儲、建檔和檢索有一定困難，以及現(xiàn)場立體再現(xiàn)和現(xiàn)場恢復困難，測量數(shù)據(jù)精度較低等方面的問題，另外受環(huán)境、天氣和時間制約較大。因此，對傳統(tǒng)交通事故現(xiàn)場勘查手段的改進勢在必行。 目前，用于交通事故現(xiàn)場勘查的主要測量方法有皮尺、全站儀、激光、GPS、攝影測量五種測量方法。其中攝影測量方法又分為立體照相機測量法和普通照相機測量法。 1933年，瑞士的蘇黎世警局首次采用了立體照相機進行現(xiàn)場勘查，隨后的德國、意大利、英國等歐洲警方也有一部分采用。目前，，應用立體照相機最為廣泛的國家為日本。立體照相機的主要優(yōu)點是成像品質(zhì)較佳，還原現(xiàn)場的能力迅速又精確；缺點是立體照相機的成本較高、設備操作及維護不易，非經(jīng)特別訓練，無法順利操作，需有專人保管使用。 在交通事故勘查中使用普通照相機立體測量，對執(zhí)法機關來說，仍然是一 WP=84 個相對較新并正在測試的方法。由于目前計算機技術、數(shù)碼相機的飛速發(fā)展，使得硬件的成本相應的降低，再加上普通相機立體測量軟件的不斷成熟，使得美國、加拿大等國家對在交通事故現(xiàn)場勘查中使用這種方法的興趣也越來越濃。目前，美國的華盛頓、亞利桑那、猶他州、內(nèi)華達、加利福尼亞、俄勒岡、檀香山等地區(qū)的執(zhí)法部門正在積極測試這種方法。測試的結(jié)果表明，普通照相機立體測量法相對于目前美國正在使用的全站儀測量法來說，是一種相對操作簡便、簡單易學、節(jié)約成本、精度較高的測量方法。同時攝影測量方法又具有全站儀方法所不具有的獨特優(yōu)點：節(jié)約現(xiàn)場勘查時間、隨時分析照片中任何想要測量的數(shù)據(jù)，包括現(xiàn)場非常容易丟失的輪胎痕跡、血跡等信息。普通照相機立體測量很有可能取代其他全站儀而成為今后交通事故勘查中的主要方法，而其他測量方式只是在普通照相機立體測量方法有困難時的有益補充。 本論文基于國家自然科學基金重點項目“城市路網(wǎng)動態(tài)交通管理與控制關鍵理論及模擬技術研究”子項目“交通事故現(xiàn)場快速處理技術研究”，主要針對2008年北京奧運會，期望研究一種能夠快速高效處理交通事故現(xiàn)場的新技術——攝影測量技術。它以數(shù)字圖像和攝影測量的基本原理為基礎，應用圖像預處理技術、相機內(nèi)外參數(shù)標定技術及立體匹配算法從所攝取圖像中準確獲取空間點的三維坐標。 本論文研究的主要內(nèi)容是：第一章,在分析了目前國內(nèi)外交通事故現(xiàn)場處理方法現(xiàn)狀和應用情況的基礎上，針對目前具有較強應用前景的攝影測量技術，提出了較為完整的交通事故現(xiàn)場快速攝影測量研究方案。第二章,攝影測量的圖像處理技術。主要是介紹對所拍攝圖像對進行處理的一些方法，包括圖像的增強、放大、平滑等技術，并介紹了用于控制點(或特征點)提取的點特征提取算子以及線特征提取算子。第三章，攝影測量的基本理論。利用定位后的控制點對照相機內(nèi)外參數(shù)進行標定，建立圖像平面二維坐標和空間三維坐標之間的轉(zhuǎn)換模型。第四章，立體匹配算法。主要是對如何快速準確尋找空間上同一點在 WP=85 兩幅圖像上的對應點進行研究。首先提出對立體匹配非常有幫助的極線約束，然后介紹了灰度匹配和特征匹配兩種匹配方法及相應的匹配策略。最后，基于以上兩種匹配方法的不足，提出了一種基于顏色分割的全局整體匹配標準。第五章，實驗部分。首先對張正友提出的一種由較為靈活的基于未知方向平面圖像的二維相機定標算法進行介紹，在此基礎上通過軟件編程驗證該定標算法的有效性。 交通事故現(xiàn)場的快速勘查在緩解交通壓力、減輕交通擁擠等方面具有非常重要的作用。它不僅在一定程度上代表著我國交通事故處理的科技水平，同時也是我們國家經(jīng)濟快速發(fā)展對交通事故處理的新的需求。因此，攝影測量技術在交通事故現(xiàn)場快速勘查中的應用研究意義重大，應用前景良好。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：U491.3
【目錄】：

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