專(zhuān)利名稱(chēng)：基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體是ー種基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有攝影測(cè)量軟件如PhotoModeler、iffitness等，主要用于交通事故現(xiàn)場(chǎng)高精度的三維建摸。它們雖然可以大大縮短事故現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集時(shí)間，但后續(xù)數(shù)據(jù)處理和繪圖過(guò)程比較復(fù)雜和費(fèi)時(shí)，難以滿(mǎn)足在事故現(xiàn)場(chǎng)繪制輸出現(xiàn)場(chǎng)圖的要求。這些軟件在操作時(shí)一般首先需要對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)照片進(jìn)行復(fù)雜的定向處理，然后在照片上描繪出ー些關(guān)鍵的點(diǎn)、線和面， 最后只能建立這些關(guān)鍵點(diǎn)、線和面的三維模型。由于這些軟件的繪圖和標(biāo)注功能有限，需要將建好的三維模型導(dǎo)入其它CAD軟件如AutoCAD等才能完成事故現(xiàn)場(chǎng)圖的繪制。在將模型導(dǎo)入其它CAD軟件吋，一方面由于軟件間的不兼容問(wèn)題會(huì)造成數(shù)據(jù)精度的損失，另ー方面如果模型中包含事故現(xiàn)場(chǎng)圖像的灰度信息，則這些信息將全部丟失，這樣就只能根據(jù)建模時(shí)用到的一些關(guān)鍵點(diǎn)、線和面來(lái)完成事故現(xiàn)場(chǎng)圖的繪制。整個(gè)操作過(guò)程比較復(fù)雜和費(fèi)時(shí)，無(wú)法滿(mǎn)足在事故現(xiàn)場(chǎng)繪制輸出現(xiàn)場(chǎng)圖的要求。而根據(jù)我國(guó)公安部標(biāo)準(zhǔn)，交通事故現(xiàn)場(chǎng)圖必須在事故現(xiàn)場(chǎng)繪制，并由事故當(dāng)事人簽字認(rèn)可。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00910049882. X，公開(kāi)號(hào)CN 101556152A，專(zhuān)利名稱(chēng)交通事故現(xiàn)場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)采集及處理方法。該技術(shù)涉及ー種交通事故現(xiàn)場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)信息采集及處理方法，該方法首先通過(guò)使用固定機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)四個(gè)激光測(cè)距儀的角度，在路面上形成圍繞事故現(xiàn)場(chǎng)特征的四邊形激光標(biāo)靶。然后用相機(jī)拍下帶激光標(biāo)靶的事故現(xiàn)場(chǎng)照片，記錄激光標(biāo)靶相對(duì)于激光測(cè)距儀的距離、拍攝角度等事故現(xiàn)場(chǎng)幾何信息。接著根據(jù)簡(jiǎn)化的直接線性變換法建立像空間和物方空間的坐標(biāo)關(guān)系，并把事故現(xiàn)場(chǎng)圖像中的所有像素進(jìn)行圖像變換得到事故現(xiàn)場(chǎng)的正投影圖。最后將處理后帶有尺寸參數(shù)的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量圖格式，并導(dǎo)入AutoCAD軟件中完成事故現(xiàn)場(chǎng)圖的繪制。該方法雖然避免了復(fù)雜的三維建模過(guò)程，在一定程度上縮短了數(shù)據(jù)處理時(shí)間，但由于采用的是簡(jiǎn)化的ニ維直接線性變換公式實(shí)現(xiàn)交通事故現(xiàn)場(chǎng)照片的正投影變換，沒(méi)有考慮物鏡畸變對(duì)圖像像素坐標(biāo)的影響，因此其測(cè)繪精度較低。另ー方面，該方法同樣需要將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量圖格式，并導(dǎo)入AutoCAD軟件才能完成事故現(xiàn)場(chǎng)圖的繪制，其操作比較復(fù)雜費(fèi)時(shí)，也無(wú)法滿(mǎn)足在事故現(xiàn)場(chǎng)打印輸出現(xiàn)場(chǎng)圖的要求。此外，該方法在將數(shù)據(jù)導(dǎo)入AutoCAD軟件吋，同樣會(huì)遭遇正投影圖灰度信息全部丟失的問(wèn)題，也只依靠以前描繪的關(guān)鍵點(diǎn)、線等矢量圖信息來(lái)完成現(xiàn)場(chǎng)圖的繪制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)。使其實(shí)現(xiàn)了直接在正投影圖上進(jìn)行車(chē)輛、人體、散落物和剎車(chē)痕跡等事故現(xiàn)場(chǎng)信息的繪制和相關(guān)尺寸的標(biāo)注，不但縮短了數(shù)據(jù)處理和繪圖時(shí)間，還能夠滿(mǎn)足在事故現(xiàn)場(chǎng)打印輸出現(xiàn)場(chǎng)圖的要求。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括五個(gè)部分單應(yīng)性矩陣求解模塊、 空間坐標(biāo)變換模塊、重采樣模塊、繪圖和標(biāo)注模塊、文件保存和打印模塊。單應(yīng)性矩陣求解模塊根據(jù)ニ維直接線性變換法，建立事故現(xiàn)場(chǎng)照片圖像平面到實(shí)際道路平面的映射關(guān)系； 空間坐標(biāo)變換模塊根據(jù)單應(yīng)性矩陣，恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的位置信息，并將事故現(xiàn)場(chǎng)范圍縮放到原事故現(xiàn)場(chǎng)照片的尺寸范圍；重采樣模塊恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的灰度信息，最終實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)照片由透視圖到正投影圖的轉(zhuǎn)換；繪圖和標(biāo)注模塊實(shí)現(xiàn)直接在正投影圖上進(jìn)行車(chē)輛、人體、散落物和剎車(chē)痕跡等事故現(xiàn)場(chǎng)信息的繪制和相關(guān)尺寸的標(biāo)注；文件保存和打印模塊實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)圖的保存和現(xiàn)場(chǎng)打印輸出功能。所述單應(yīng)性矩陣求解模塊根據(jù)控制點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)和像空間坐標(biāo)，通過(guò)ニ維直接線性變換法，建立事故現(xiàn)場(chǎng)照片圖像平面到實(shí)際道路平面的映射關(guān)系。為保證能夠順利求解單應(yīng)性矩陣和提高系統(tǒng)測(cè)繪精度，應(yīng)至少在實(shí)際道路平面確定四個(gè)以上控制點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)。交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)中使用的消費(fèi)級(jí)數(shù)碼相機(jī)屬于非量測(cè)相機(jī)，其物鏡畸變較大， 內(nèi)外方位元素不穩(wěn)定且未知，因此不能用航空攝影測(cè)量中的解析法求解。而直接線性變換法計(jì)算中不需要內(nèi)外方位元素?cái)?shù)據(jù)，還可以對(duì)物鏡畸變進(jìn)行適當(dāng)校正，非常適合用來(lái)處理非量測(cè)相機(jī)拍攝的照片。所述空間坐標(biāo)變換模塊根據(jù)單應(yīng)性矩陣，將事故現(xiàn)場(chǎng)圖像投影到實(shí)際道路平面， 恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的位置信息，并將事故現(xiàn)場(chǎng)范圍縮放到原事故現(xiàn)場(chǎng)照片的尺寸范圍。由于在圖像平面坐標(biāo)系中，點(diǎn)的位置以像素為基本単位且均為正數(shù)，所以如果要將投影區(qū)域以圖像的形式顯示出來(lái)，首先要保證投影區(qū)域內(nèi)點(diǎn)的坐標(biāo)值全部為正值。另外，投影區(qū)域的坐標(biāo)值有可能過(guò)大而無(wú)法用有限的圖像像素表達(dá)出來(lái)，這還需要對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)范圍進(jìn)行適當(dāng)縮放。可以首先通過(guò)坐標(biāo)偏移將計(jì)算得到的事故現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)際位置坐標(biāo)全部轉(zhuǎn)換為正值，然后選擇合適的比例因子將事故現(xiàn)場(chǎng)范圍縮放到原事故現(xiàn)場(chǎng)照片的尺寸范圍。所述重采樣模塊恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的灰度信息，最終實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)照片由透視圖到正投影圖的轉(zhuǎn)換。當(dāng)變換后圖像對(duì)應(yīng)的原事故現(xiàn)場(chǎng)圖像位置恰好位于整數(shù)點(diǎn)上吋，直接取原事故現(xiàn)場(chǎng)圖像的灰度值為變換后正投影圖的灰度值；但是，若算得的原事故現(xiàn)場(chǎng)圖像不在整數(shù)點(diǎn)上吋，并無(wú)現(xiàn)成的灰度值存在。此時(shí)，可采用雙三次卷積法把該點(diǎn)周?chē)麛?shù)點(diǎn)位上的灰度值對(duì)該點(diǎn)的灰度貢獻(xiàn)積累起來(lái)構(gòu)成該點(diǎn)位新的灰度值。所述繪圖和標(biāo)注模塊實(shí)現(xiàn)直接在正投影圖上進(jìn)行車(chē)輛、人體、散落物和剎車(chē)痕跡等事故現(xiàn)場(chǎng)信息的繪制和相關(guān)尺寸的標(biāo)注。該模塊包括兩個(gè)子模塊繪圖子模塊和標(biāo)注子模塊。繪圖子模塊主要實(shí)現(xiàn)幾何圖元的繪制和編輯、基本圖符的插入和編輯功能；標(biāo)注子模塊主要實(shí)現(xiàn)尺寸、角度和文字的標(biāo)注和編輯功能。其中所述幾何圖元的繪制和編輯功能包括a.實(shí)現(xiàn)正投影圖上幾何圖元如點(diǎn)、直線、自由曲線、貝塞爾曲線、圓、橢圓、矩形、多邊形、圓弧、橢圓弧等的繪制功能。這些幾何圖元可以用來(lái)直接在正投影圖上描繪道路邊緣、剎車(chē)痕跡和散落物等事故現(xiàn)場(chǎng)信息。b.幾何圖元繪制結(jié)束后可以通過(guò)控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)幾何圖元的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放以及改變形狀的操作；不需要某個(gè)幾何圖元吋，可以隨時(shí)將其選中，然后執(zhí)行刪除操作。所述基本圖符的插入和編輯功能包括a.實(shí)現(xiàn)正投影圖上事故現(xiàn)場(chǎng)常用圖符如人體、轎車(chē)、貨車(chē)、客車(chē)、卡車(chē)、拖拉機(jī)、自行車(chē)、三輪車(chē)、摩托車(chē)、電桿、路燈、里程碑、垃圾筒、人行橫道和十字路ロ等的插入功能。通過(guò)確定圖符上參照點(diǎn)與正投影圖上相應(yīng)參照點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系能夠保證圖符精確插入到圖像上合適位置。b.基本圖符插入后可以通過(guò)控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)基本圖符的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放操作；不需要某個(gè)基本圖符吋，可以隨時(shí)將其選中，然后執(zhí)行刪除操作。通過(guò)在正投影圖上直接插入和編輯基本圖符，能夠大大提高現(xiàn)場(chǎng)繪圖的效率和規(guī)范性。所述尺寸的標(biāo)注和編輯功能包括a.實(shí)現(xiàn)正投影圖上直接測(cè)繪車(chē)輛、人體、散落物的相對(duì)位置以及剎車(chē)痕跡的長(zhǎng)度等尺寸信息。當(dāng)尺寸線的端點(diǎn)恰好位于正投影圖上已插入圖符的參照點(diǎn)位置吋，可以將尺寸線端點(diǎn)精確定位到該圖符參照點(diǎn)的位置。b.尺寸標(biāo)注后可以通過(guò)控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)尺寸的平移、旋轉(zhuǎn)、改變尺寸長(zhǎng)度的操作；不需要某個(gè)尺寸吋，可以隨時(shí)將其選中，然后執(zhí)行刪除操作。所述角度的標(biāo)注和編輯功能包括a.實(shí)現(xiàn)正投影圖上任意兩條直線段夾角信息的測(cè)繪。進(jìn)行角度標(biāo)注時(shí)需要首先在正投影圖上繪制兩條直線段分別作為角度標(biāo)注的起始位置和終止位置，然后系統(tǒng)便自動(dòng)計(jì)算它們之間夾角的大小，并進(jìn)行標(biāo)注。b.角度標(biāo)注后可以通過(guò)控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)角度的平移、改變角度大小的操作；不需要某個(gè)角度吋，可以隨時(shí)將其選中，然后執(zhí)行刪除操作。所述文字的標(biāo)注和編輯功能包括a.實(shí)現(xiàn)正投影圖上直接標(biāo)注ー些附加的文字說(shuō)明信息。標(biāo)注文字的風(fēng)格如字體、 大小、加粗、斜體和下劃線等可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。b.文字標(biāo)注后可以通過(guò)控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)文字的平移、改變文字字體和內(nèi)容的操作；不需要某個(gè)文字吋，可以隨時(shí)將其選中，然后執(zhí)行刪除操作。所述文件保存和打印模塊實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)圖的保存和現(xiàn)場(chǎng)打印輸出功能。文件保存吋，可以根據(jù)用戶(hù)選擇將正投影圖及其在它上面繪制的交通事故現(xiàn)場(chǎng)圖保存為矢量圖或位圖。文件打印吋，能夠在事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)交通事故現(xiàn)場(chǎng)圖的打印預(yù)覽，井能根據(jù)用戶(hù)選擇完成現(xiàn)場(chǎng)圖的橫向或縱向輸出打印。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)采用基于圖像引導(dǎo)的繪圖方法直接在正投影圖上進(jìn)行車(chē)輛、人體、散落物和剎車(chē)痕跡等事故現(xiàn)場(chǎng)信息的繪制和相關(guān)尺寸的標(biāo)注，可以大大提高事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪效率，縮短測(cè)繪時(shí)間，能夠滿(mǎn)足事故現(xiàn)場(chǎng)打印輸出現(xiàn)場(chǎng)圖的要求，從而有利于緩解交通堵塞，促進(jìn)道路暢通，避免發(fā)生次生交通事故。(2)可以進(jìn)行交通事故現(xiàn)場(chǎng)信息的二次驗(yàn)證，避免事故現(xiàn)場(chǎng)信息的漏測(cè)和錯(cuò)測(cè)，提高了事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪數(shù)據(jù)和信息的可靠性和正確性。目前傳統(tǒng)的手工測(cè)繪方法在事故現(xiàn)場(chǎng)清除之后，無(wú)法對(duì)已測(cè)繪的事故現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行二次驗(yàn)證。而本發(fā)明中的正投影圖由于保存了事故現(xiàn)場(chǎng)完整的物方空間信息，故可隨時(shí)在正投影圖上重新測(cè)量或補(bǔ)測(cè)ー些有爭(zhēng)議的尺寸，從而實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)信息的二次驗(yàn)證。(3)避免了復(fù)雜的建模過(guò)程和矢量圖和位圖之間的相互轉(zhuǎn)換，縮短了數(shù)據(jù)處理時(shí)間，提高了測(cè)繪精度。本發(fā)明只需已知實(shí)際道路平面上四個(gè)以上控制點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)，就能將事故現(xiàn)場(chǎng)照片由透視圖轉(zhuǎn)換為正投影圖，其操作方便簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理時(shí)間短。生成的正投影圖可以用來(lái)直接繪制現(xiàn)場(chǎng)圖，不需要導(dǎo)入其它CAD軟件進(jìn)行繪圖，從而避免了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)精度的損失，提高了測(cè)繪精度。(4)提高了現(xiàn)場(chǎng)圖繪制的規(guī)范性。目前傳統(tǒng)手工測(cè)繪方法采用手工草繪的方式繪制事故現(xiàn)場(chǎng)圖，尺寸標(biāo)注和事故現(xiàn)場(chǎng)信息繪制因人而異，難以形成ー個(gè)統(tǒng)ー的標(biāo)準(zhǔn)。而本發(fā)明中現(xiàn)場(chǎng)圖的繪制全部由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，尺寸標(biāo)注和事故現(xiàn)場(chǎng)信息繪制都嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從而大大提高了現(xiàn)場(chǎng)圖繪制的規(guī)范性。


圖1本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明中將交通事故現(xiàn)場(chǎng)照片由透視圖轉(zhuǎn)換為正投影圖的生成過(guò)程示意圖；圖3是某次交通事故現(xiàn)場(chǎng)照片；圖4是圖3所示事故照片的正投影圖及事故現(xiàn)場(chǎng)信息測(cè)繪示意圖；圖5是繪制的圖3所示事故照片的交通事故現(xiàn)場(chǎng)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例包括五個(gè)部分單應(yīng)性矩陣求解模塊、空間坐標(biāo)變換模塊、 重采樣模塊、繪圖和標(biāo)注模塊、文件保存和打印模塊。單應(yīng)性矩陣求解模塊根據(jù)ニ維直接線性變換法，建立事故現(xiàn)場(chǎng)照片圖像平面到實(shí)際道路平面的映射關(guān)系；空間坐標(biāo)變換模塊根據(jù)單應(yīng)性矩陣，恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的位置信息，并將事故現(xiàn)場(chǎng)范圍縮放到原事故現(xiàn)場(chǎng)照片的尺寸范圍；重采樣模塊恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的灰度信息，最終實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)照片由透視圖到正投影圖的轉(zhuǎn)換；繪圖和標(biāo)注模塊實(shí)現(xiàn)直接在正投影圖上進(jìn)行車(chē)輛、人體、散落物和剎車(chē)痕跡等事故現(xiàn)場(chǎng)信息的繪制和相關(guān)尺寸的標(biāo)注；文件保存和打印模塊實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)圖的保存和現(xiàn)場(chǎng)打印輸出功能。本實(shí)施例的五個(gè)模塊之間存在一定的邏輯關(guān)系，當(dāng)前模塊的輸入?yún)?shù)僅依賴(lài)于前一個(gè)模塊的輸出結(jié)果，當(dāng)前模塊的輸出結(jié)果僅可作為下ー個(gè)模塊的輸入?yún)?shù)，模塊間按照從前到后的順序依次執(zhí)行完成系統(tǒng)的總功能。如圖1中的粗箭頭所示，從左到右這五個(gè)模塊的先后執(zhí)行順序依次為單應(yīng)性矩陣求解模塊、空間坐標(biāo)變換模塊、重采樣模塊、繪圖和標(biāo)注模塊、文件保存和打印模塊。下面按照這五個(gè)模塊的先后執(zhí)行順序，對(duì)本實(shí)施例的具體操作過(guò)程和實(shí)施步驟作詳細(xì)說(shuō)明1.求解單應(yīng)性矩陣考慮非線性物鏡畸變差Δχ，Ay和像點(diǎn)觀測(cè)誤差νχ，Vy吋，由ニ維直接線性變換基本公式得
權(quán)利要求
1.ー種基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)，其特征在干，包括單應(yīng)性矩陣求解模塊、空間坐標(biāo)變換模塊、重采樣模塊、繪圖和標(biāo)注模塊、文件保存和打印模塊；其中 單應(yīng)性矩陣求解模塊根據(jù)ニ維直接線性變換法，建立事故現(xiàn)場(chǎng)照片圖像平面到實(shí)際道路平面的映射關(guān)系；空間坐標(biāo)變換模塊根據(jù)單應(yīng)性矩陣，恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的位置信息，并將事故現(xiàn)場(chǎng)范圍縮放到原事故現(xiàn)場(chǎng)照片的尺寸范圍；重采樣模塊恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的灰度信息，最終實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)照片由透視圖到正投影圖的轉(zhuǎn)換；繪圖和標(biāo)注模塊實(shí)現(xiàn)直接在正投影圖上進(jìn)行事故現(xiàn)場(chǎng)信息的繪制和相關(guān)尺寸的標(biāo)注；文件保存和打印模塊實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)圖的保存和現(xiàn)場(chǎng)打印輸出功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)，其特征在干， 所述單應(yīng)性矩陣求解模塊根據(jù)控制點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)和像空間坐標(biāo)，通過(guò)ニ維直接線性變換法，建立事故現(xiàn)場(chǎng)照片圖像平面到實(shí)際道路平面的映射關(guān)系；為保證能夠順利求解單應(yīng)性矩陣和提高系統(tǒng)測(cè)繪精度，應(yīng)至少在實(shí)際道路平面確定四個(gè)以上控制點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)，其特征在干， 所述空間坐標(biāo)變換模塊根據(jù)單應(yīng)性矩陣，建立了事故現(xiàn)場(chǎng)照片圖像平面坐標(biāo)到實(shí)際道路平面坐標(biāo)之間的映射關(guān)系，進(jìn)而可通過(guò)空間坐標(biāo)變換恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)際位置坐標(biāo)；為便于測(cè)繪和形象直觀地反映事故現(xiàn)場(chǎng)信息，需要將實(shí)際的物方空間信息以正投影圖的形式表達(dá)出來(lái)，即實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)照片由透視圖到正投影圖的轉(zhuǎn)換，首先通過(guò)坐標(biāo)偏移將投影計(jì)算得到的事故現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)際位置坐標(biāo)全部轉(zhuǎn)換為正值，然后選擇合適的比例因子將事故現(xiàn)場(chǎng)范圍縮放到原始事故現(xiàn)場(chǎng)照片的尺寸范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)，其特征在干， 所述的坐標(biāo)偏移量以及比例因子的大小是根據(jù)區(qū)域的連續(xù)性，在圖像平面坐標(biāo)系中事故現(xiàn)場(chǎng)照片的四個(gè)頂點(diǎn)圍成的封閉區(qū)域投影到實(shí)際道路平面上時(shí)必定構(gòu)成ー塊連續(xù)封閉的區(qū)域；通過(guò)計(jì)算投影區(qū)域內(nèi)坐標(biāo)的極小值點(diǎn)和極大值點(diǎn)的位置來(lái)確定偏移量和比例因子的大
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)，其特征在干， 所述重采樣模塊恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的灰度信息，最終實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)照片由透視圖到正投影圖的轉(zhuǎn)換；當(dāng)變換后圖像對(duì)應(yīng)的原事故現(xiàn)場(chǎng)圖像位置恰好位于整數(shù)點(diǎn)上吋，直接取原事故現(xiàn)場(chǎng)圖像的灰度值為變換后正投影圖的灰度值；但是，若算得的原事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在整數(shù)點(diǎn)上吋，并無(wú)現(xiàn)成的灰度值存在，此時(shí)，可采用雙三次卷積法把該點(diǎn)周?chē)麛?shù)點(diǎn)位上的灰度值對(duì)該點(diǎn)的灰度貢獻(xiàn)積累起來(lái)構(gòu)成該點(diǎn)位新的灰度值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)，其特征在干， 所述繪圖和標(biāo)注模塊包括兩個(gè)子模塊繪圖子模塊和標(biāo)注子模塊，繪圖子模塊主要實(shí)現(xiàn)幾何圖元的繪制和編輯、基本圖符的插入和編輯功能；標(biāo)注子模塊主要實(shí)現(xiàn)尺寸、角度和文字的標(biāo)注和編輯功能。其中所述幾何圖元的繪制和編輯功能包括a.實(shí)現(xiàn)正投影圖上幾何圖元如點(diǎn)、直線、自由曲線、貝塞爾曲線、圓、橢圓、矩形、多邊形、圓弧、橢圓弧的繪制功能；這些幾何圖元可以用來(lái)直接在正投影圖上描繪道路邊緣、剎車(chē)痕跡和散落物等事故現(xiàn)場(chǎng)信息；b.幾何圖元繪制結(jié)束后可以通過(guò)控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)幾何圖元的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放以及改變形狀的操作；不需要某個(gè)幾何圖元吋，可以隨時(shí)將其選中，然后執(zhí)行刪除操作；所述基本圖符的插入和編輯功能包括a.實(shí)現(xiàn)正投影圖上事故現(xiàn)場(chǎng)常用圖符如人體、轎車(chē)、貨車(chē)、客車(chē)、卡車(chē)、拖拉機(jī)、自行車(chē)、 三輪車(chē)、摩托車(chē)、電桿、路燈、里程碑、垃圾筒、人行橫道和十字路ロ等的插入功能；b.基本圖符插入后可以通過(guò)控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)基本圖符的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放操作；不需要某個(gè)基本圖符吋，可以隨時(shí)將其選中，然后執(zhí)行刪除操作；所述尺寸的標(biāo)注和編輯功能包括a.實(shí)現(xiàn)正投影圖上直接測(cè)繪車(chē)輛、人體、散落物的相對(duì)位置以及剎車(chē)痕跡的長(zhǎng)度等尺寸信息；b.尺寸標(biāo)注后可以通過(guò)控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)尺寸的平移、旋轉(zhuǎn)、改變尺寸長(zhǎng)度的操作；不需要某個(gè)尺寸吋，可以隨時(shí)將其選中，然后執(zhí)行刪除操作；所述角度的標(biāo)注和編輯功能包括a.實(shí)現(xiàn)正投影圖上任意兩條直線段夾角信息的測(cè)繪；進(jìn)行角度標(biāo)注時(shí)需要首先在正投影圖上繪制兩條直線段分別作為角度標(biāo)注的起始位置和終止位置，然后系統(tǒng)便自動(dòng)計(jì)算它們之間夾角的大小，并進(jìn)行標(biāo)注；b.角度標(biāo)注后可以通過(guò)控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)角度的平移、改變角度大小的操作； 不需要某個(gè)角度吋，可以隨時(shí)將其選中，然后執(zhí)行刪除操作；所述文字的標(biāo)注和編輯功能包括a.實(shí)現(xiàn)正投影圖上直接標(biāo)注ー些附加的文字說(shuō)明信息；標(biāo)注文字的風(fēng)格如字體、大小、加粗、斜體和下劃線等可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置；b.文字標(biāo)注后可以通過(guò)控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)文字的平移、改變文字字體和內(nèi)容的操作；不需要某個(gè)文字吋，可以隨時(shí)將其選中，然后執(zhí)行刪除操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)，其特征在干， 所述文件保存和打印模塊實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)圖的保存和現(xiàn)場(chǎng)打印輸出功能；文件保存吋，可以根據(jù)用戶(hù)選擇將正投影圖及其在它上面繪制的交通事故現(xiàn)場(chǎng)圖保存為矢量圖或位圖；文件打印吋，能夠在事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)交通事故現(xiàn)場(chǎng)圖的打印預(yù)覽，井能根據(jù)用戶(hù)選擇完成現(xiàn)場(chǎng)圖的橫向或縱向輸出打印。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一所述的基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)，其特征在干，所述系統(tǒng)采用Visual C++創(chuàng)建的Windows圖形窗ロ用戶(hù)界面與用戶(hù)進(jìn)行交互， 將交通事故現(xiàn)場(chǎng)照片由透視圖轉(zhuǎn)換為正投影圖。
全文摘要
基于圖像引導(dǎo)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)繪系統(tǒng)，包括單應(yīng)性矩陣求解模塊，根據(jù)二維直接線性變換法，建立事故現(xiàn)場(chǎng)照片圖像平面到實(shí)際道路平面的映射關(guān)系；空間坐標(biāo)變換模塊，根據(jù)單應(yīng)性矩陣恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的位置信息，并將事故現(xiàn)場(chǎng)范圍縮放到原事故現(xiàn)場(chǎng)照片的尺寸范圍；重采樣模塊，恢復(fù)事故現(xiàn)場(chǎng)圖像在物方空間的灰度信息，實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)照片由透視圖到正投影圖的轉(zhuǎn)換；繪圖和標(biāo)注模塊，實(shí)現(xiàn)直接在正投影圖上進(jìn)行事故現(xiàn)場(chǎng)信息繪制和相關(guān)尺寸標(biāo)注；文件保存和打印模塊，實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)圖的保存和現(xiàn)場(chǎng)打印輸出功能。本發(fā)明不但提高了交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的精度，縮短了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理和繪圖時(shí)間，還能滿(mǎn)足在事故現(xiàn)場(chǎng)打印輸出現(xiàn)場(chǎng)圖的要求。
文檔編號(hào)G01C11/00GK102564403SQ20121000240
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者王小慶, 苗新強(qiáng), 金先龍, 陳德戶(hù), 韓學(xué)源 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)