数字摄影测量在交通事故现场勘查中应用.pdf

________________________________________________________________________________________ 数字摄影测量在交通事故现场勘查中的应用1 张剑清，张祖勋，詹总谦 武汉大学遥感信息工程学院(430079) (jqzhang,zxzhang@, zzq09zzq09@163.com 摘 要：本文介绍了数字摄影测量在交通事故现场勘查中的应用方法，包括基于双像立体重 建的量测与基于单像纠正的量测方法。双像立体量测中利用带距离条件的相对定向，可快速、 精确地完成模型的建立及比例尺确定。单像量测中利用二维直接线性变与空间后方交会求得 影像参数，然后对影像进行纠正。在进一步介绍了相应的试验与分析之后，又描述了系统软 件设计及其图形绘制问题。 关键词：交通事故现场勘查，二维DLT，空间后交，立体量测，单像量测 1 前言 对于交通事故现场的处理，需要快速记录现场的情况，然后迅速疏通交通，并且事后能 够精确重建事故现场，从而进一步进行事故责任分析等。借助数字摄影测量技术，可以交通 事故对现场摄取单幅或多幅影像，进行事后处理，重建事故现场三维模型，从而获取必要的 数据与图形信息。这可以缩短现场处理的时间，加快交通事故处理的速度。国内外相关文献 [1,2,3,4,5,6]介绍了这方面的研究情况，它们涉及到摄影方法、控制条件、算法设计、精 度分析、软件设计、图形绘制及软件自动化等方面。由于事故现场的情况千差万别，布置理 想的控制是相当困难的，现有研究中的布控方案，均不够理想。本文试验系统使用易于自动 识别的矩形板作为控制，可以快速有效地获取影像参数，并满足事后对现场进行重建与量测 工作的要求。系统包括双像立体量测和单像量测两种处理方式。前者适合于各种环境，而后 者则更适合于较为常见的平坦地区。系统采用德国生产的量测型数码相机rollei-d7，内方 位参数是已知的，从而不必进行相机检校，使得操作更加简易并且精度更高。 交通事故现场的情况千变万化，进行摄影所获取的影像不一定能构成立体影像对。当有 条件摄取立体影像对时，可采用双像立体量测的方式；当无条件摄取立体影像对且地势平坦 时，可采用单像量测的方式。因此，实验系统开发了两种处理方式：双像立体重建与单像纠 正。 2 双像立体重建 根据摄影测量原理，若能从摄取的立体像对中获取足够多同名点对，就可以正确重建双 像的相对几何关系[7]。如果进一步引入距离控制条件，即可确定正确的比例，从而进行立 1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金（20010486011 ）的资助。 ________________________________________________________________________________________中国科技论文在线 体量测。但是，从交通事故现场的影像对中获取高精度及分布较好的同名点对是比较困难的， 一般情况下无法靠实际影像特征提取与匹配自动完成。为了快速获取正确的影像参数，摄影 时，在现场设置一些预先准备好的、黑白相间的三角板和一个长度已知的矩形板（如图 1 所示）。利用模板匹配[8]，辅助以人工半自动干预的 方式，可以容易地确定它们在影像中的位置以及在立体 影像对中的对应关系。利用这些同名点对与带距离条件 的相对定向，可快速、精确地完成模型的定向及比例尺 确定。带距离条件的相对定向原理如下：