道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標(biāo)設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及道路交通安全及近景攝影測量領(lǐng)域，具體是一種道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標(biāo)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國道路交通事故頻發(fā)，道路交通事故致死率高居不下。數(shù)據(jù)表明，僅2013年，我國共接報(bào)道路交通事故598.7萬起，涉及人員傷亡的道路交通事故198394起，造成58539人死亡，直接財(cái)產(chǎn)損失10.4億元。精確、快速的道路交通現(xiàn)場勘查是客觀還原事故事實(shí)、深入剖析事故原因、降低事故后擁堵?lián)p失的必然需求。近年來，近景攝影測量在道路交通事故調(diào)查的廣泛應(yīng)用和高精度衛(wèi)星定位技術(shù)的迅速發(fā)展，為交通事故現(xiàn)場的快速勘查技術(shù)革新提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
[0003]基于近景攝影測量的道路交通事故現(xiàn)場量測快速量測方法，可利用GPS設(shè)備的精確定位功能，獲取事故現(xiàn)場物方空間坐標(biāo)，并建立與圖像坐標(biāo)之間的映射關(guān)系后，可精確快速量測和重構(gòu)事故現(xiàn)場，該方法受到了交通管理者及國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
[0004]中國專利文獻(xiàn)CN 103136756 A提供了一種可用于不同精度攝像機(jī)標(biāo)定的標(biāo)定革巴及其標(biāo)定方法，該標(biāo)定靶主要以標(biāo)準(zhǔn)圓為特征對象，以特征圓的圓心作為特征點(diǎn)，由于特征圓的主體陣列方式為六邊形方式擺列，所以中心圓到同層各邊上圓的距離相等，各邊上相鄰兩圓的距離相等且跟中心圓到各邊上圓的距離也相等，而這種六邊形結(jié)構(gòu)有兩層，并且最終以所述兩層結(jié)構(gòu)為基元構(gòu)成一個(gè)大六邊形的整體結(jié)構(gòu)，所以根據(jù)特征圓的相對位置關(guān)系進(jìn)行不同的有效約束，可調(diào)節(jié)攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)標(biāo)定的精度。因此，在實(shí)際的攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)標(biāo)定方法中，可以根據(jù)不同的精度要求，選取標(biāo)定靶中特征圓之間不同的相對位置約束，優(yōu)化特征點(diǎn)坐標(biāo)值，提高標(biāo)定精度。該專利主要用于標(biāo)定攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，與傳統(tǒng)的相機(jī)標(biāo)定類似，但采用了不同的標(biāo)定板。
[0005]中國專利文獻(xiàn)CN 102663763 A提供了一種面向大視場高精度視覺測量的攝像機(jī)標(biāo)定方法。該發(fā)明采用亮度自適應(yīng)的單個(gè)紅外LED作為目標(biāo)靶點(diǎn)，將該靶點(diǎn)固定在三維數(shù)控機(jī)械裝置上，并控制其移動至預(yù)先設(shè)定的空間位置。在三維空間構(gòu)成一個(gè)虛擬立體靶標(biāo)。每次靶點(diǎn)到達(dá)設(shè)定的空間位置時(shí)，攝像機(jī)對靶點(diǎn)進(jìn)行圖像采集。通過自由移動攝像機(jī)在多個(gè)方位對虛擬立體靶標(biāo)進(jìn)行拍攝，使得多個(gè)虛擬立體靶標(biāo)分布于整個(gè)攝像機(jī)的標(biāo)定空間。攝像機(jī)在每個(gè)方位對虛擬立體靶標(biāo)的拍攝都計(jì)算出一組攝像機(jī)的內(nèi)、外參數(shù)，以作為后續(xù)優(yōu)化的初值。最后基于多方位拍攝的虛擬立體靶標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定參數(shù)的整體優(yōu)化。該專利同樣應(yīng)用于攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)標(biāo)定，但提出了 LED等作為目標(biāo)靶點(diǎn)的新方法，在標(biāo)定的精度上有了進(jìn)一步的提升。
[0006]中國專利文獻(xiàn)CN 102509298 A提供了用于攝像機(jī)標(biāo)定的同心圓光柵和楔形光柵標(biāo)靶。該發(fā)明為了解決常規(guī)圖像特征點(diǎn)的提取精度易受圖像閾值和攝像機(jī)投影變換的影響而降低的問題，該發(fā)明采用的技術(shù)方案是:采用灰度調(diào)制的同心圓光柵和楔形光柵將每個(gè)特征點(diǎn)的空間坐標(biāo)編碼到特征圖像的相位信息中，制成相移光柵標(biāo)靶，攝像機(jī)獲得該標(biāo)靶的相移圖像，利用N (N大于等于3)步相移法計(jì)算其相位分布，求得零相位點(diǎn)作為特征點(diǎn)從而完成標(biāo)定數(shù)據(jù)的獲取，利用基于正交的消失點(diǎn)標(biāo)定算法實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的標(biāo)定。該專利在標(biāo)定物的設(shè)計(jì)上更進(jìn)一步，標(biāo)定精度對比以上專利有了較大提升。
[0007]以上三項(xiàng)專利都涉及相機(jī)標(biāo)定方法。目前，國內(nèi)外相關(guān)專利目標(biāo)都以標(biāo)定攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)為主，對于如何針對大范圍現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)定并提高量測精度的研宄較少，針對大范圍事故現(xiàn)場的快速勘查缺少高精度、低成本的快速標(biāo)定和量測技術(shù)，無法滿足實(shí)際工作需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提出一種道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標(biāo)設(shè)備和包含該定標(biāo)設(shè)備的系統(tǒng)，能對道路交通事故現(xiàn)場進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果能準(zhǔn)確的確定圖像像素坐標(biāo)與場景中物方空間坐標(biāo)的映射關(guān)系；其能夠使得事故現(xiàn)場標(biāo)定工作更加方便快速，節(jié)省人力、物力，提高測量精度，具有良好的靈活性和可操作性，并可為基于多旋翼無人機(jī)的道路特征參數(shù)現(xiàn)場測量提供技術(shù)支撐。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標(biāo)設(shè)備，包括:能夠調(diào)節(jié)水平狀態(tài)的底座部件，用于安放在交通事故場景地面上；裝配在底座部件上用于連接底座部件和標(biāo)定部件的連接部件；裝配在連接部件上的標(biāo)定部件，所述標(biāo)定部件的頂表面具有特征圖案，特征圖案中具有特征點(diǎn)。
[0010]進(jìn)一步地，所述底座部件包括底座板和調(diào)平板，調(diào)平板通過至少三個(gè)不處于一條直線上的調(diào)平旋鈕安裝在底座板上；調(diào)平板上設(shè)有水平調(diào)節(jié)觀察器。
[0011]進(jìn)一步地，所述標(biāo)定部件包括標(biāo)定板，在標(biāo)定板的頂表面設(shè)有特征圖案，特征圖案中具有特征點(diǎn)；
[0012]標(biāo)定板內(nèi)部具有位置定位模塊，所述位置定位模塊具有無線通信能力；標(biāo)定板內(nèi)部還設(shè)有板面亮化燈，以及用于向標(biāo)定板四周側(cè)壁發(fā)光的廣域發(fā)光模塊；用于供電的電池；
[0013]標(biāo)定板的底部設(shè)有板面亮化燈開關(guān)、廣域發(fā)光模塊開關(guān)，位置定位模塊開關(guān)，以及亮度傳感器。
[0014]更進(jìn)一步地，標(biāo)定板內(nèi)部的位置定位模塊采用RTK模塊，且RTK模塊自帶無線通信模塊。
[0015]更進(jìn)一步地，標(biāo)定板的特征圖案為交叉色塊，交叉色塊的中心交叉點(diǎn)為標(biāo)定板的特征點(diǎn)。
[0016]更進(jìn)一步地，連接部件的形狀為錐臺形，錐臺頂部設(shè)有螺孔。
[0017]一種道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標(biāo)系統(tǒng)，包括:
[0018]至少四個(gè)上述定標(biāo)設(shè)備；所述至少四個(gè)定標(biāo)設(shè)備安放于交通事故場景地面的特征點(diǎn)上，各個(gè)定標(biāo)設(shè)備標(biāo)定部件上的特征點(diǎn)與交通事故場景地面的特征點(diǎn)重合；
[0019]以及一個(gè)定標(biāo)系統(tǒng)終端；
[0020]以及攝像設(shè)備；
[0021]多個(gè)定標(biāo)設(shè)備標(biāo)定部件聯(lián)合工作，獲取交通事故場景中特征點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)，并返回給定標(biāo)系統(tǒng)終端；攝像設(shè)備將拍攝到的交通事故場景的圖像信息傳送至定標(biāo)系統(tǒng)終端;
[0022]定標(biāo)系統(tǒng)終端根據(jù)接收到的交通事故場景中特征點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)與交通事故場景的圖像信息，建立交通事故場景中特征點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)與交通事故場景圖像坐標(biāo)的映射關(guān)系，并獲得標(biāo)定參數(shù)。
[0023]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型能夠減小測量誤差，其能夠使得事故現(xiàn)場標(biāo)定工作更加方便快速，節(jié)省人力、物力，提高測量精度，具有良好的靈活性和可操作性。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的定標(biāo)設(shè)備結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0025]圖2為本實(shí)用新型的定標(biāo)設(shè)備的連接部件示意圖。
[0026]圖3為本實(shí)用新型的定標(biāo)設(shè)備的標(biāo)定部件俯視圖。
[0027]圖4為本實(shí)用新型的定標(biāo)設(shè)備的標(biāo)定部件的底部示意圖。
[0028]圖5為本實(shí)用新型的定標(biāo)設(shè)備的現(xiàn)場布設(shè)示意圖。
[0029]圖6為本實(shí)用新型的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0031]本實(shí)用新型首先提出一種道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標(biāo)設(shè)備，如圖1?4所示，該定標(biāo)設(shè)備包括底座部件10、連接部件20和標(biāo)定部件30。連接部件20固定于底座部件10之上，標(biāo)定部件30與連接部件20通過機(jī)械連接，標(biāo)定部件30可將定標(biāo)設(shè)備的水平狀況信息反饋給底座部件，通過調(diào)整底座部件以保證整個(gè)設(shè)備處于水平狀態(tài)下工作。
[0032]底座部件10主要由底座板101、調(diào)平板103、調(diào)平旋鈕102以及水平調(diào)節(jié)觀察器104組成，其中的水平調(diào)節(jié)觀察器104采用的是調(diào)平氣泡；底座部件10可直接安放在交通事故場景地面上。標(biāo)定部件30包括標(biāo)定板301。底座板101與調(diào)平板103大小相同，兩板之間的間距由調(diào)平旋鈕102調(diào)節(jié)。三個(gè)調(diào)平旋鈕102不在一條直線上，相互之間間隔120°，反復(fù)調(diào)節(jié)調(diào)平旋鈕102可調(diào)平設(shè)備。標(biāo)定板301與調(diào)平板103平行，調(diào)平板水平即表明標(biāo)定板水平。底座部件10的四個(gè)子部件完成了設(shè)備的調(diào)平功能，調(diào)平旋鈕102均勻分布于底座板101上，調(diào)平氣泡設(shè)于調(diào)平板103上，四個(gè)子部件配合工作。
[0033]連接部件20的形狀為錐臺形，錐臺頂部設(shè)有螺孔201。連接部件20用來連接底座部件10和標(biāo)定部件30。
[0034]標(biāo)定部件30包括標(biāo)定板301，在標(biāo)定板301的頂表面設(shè)有棋盤格樣式的交叉色塊作為特征圖案，特征圖案中交叉色塊的中心交叉點(diǎn)為標(biāo)定板301的特征點(diǎn)。標(biāo)定板頂表面白天光照充分時(shí)顯示為黑白網(wǎng)格，夜間通過控制標(biāo)定板301底部的開關(guān)，板面顯示為紅綠交叉的棋盤格。
[0035]標(biāo)定板301內(nèi)部具有位置定位模塊，所述位置定位模塊采用RTK模塊，且RTK模塊自帶無線通信模塊。內(nèi)置的RTK模塊，使用了 GPS、GLONASS和BeiDou，且支持Galileo和QZSS，具備厘米級精度。測量時(shí)通過R