交通事故現(xiàn)場信息采集系統(tǒng)研究碩士論文

1、哈爾濱商業(yè)大學工學碩士學位論文- - - 1 -第 1 章 緒論1.1 課題的背景隨著我國機動車輛社會保有量快速增長、機動車輛種類越來越復雜、道路交通設施建設不足等現(xiàn)實原因，致使我國交通事故發(fā)生率較高，尤其是交通事故致死率高，因此，對交通事故的研究有著重要的社會及現(xiàn)實意義和必要性。交通事故事故勘測作為其主要的組成部分，其工作現(xiàn)狀[1,2]主要是靠人眼、手模、皮尺量、手工繪圖的傳統(tǒng)辦法，精度差、效率底、人為因素較多。因此要求交通管理部門依

2、據(jù)有關法律、法規(guī)，采用當今先進的測量、通訊和數(shù)據(jù)、圖像處理技術，即快速、準確的處理交通事故現(xiàn)場，及時恢復道路暢通，對交通事故中的車輛、物品、尸體、當事人的狀態(tài)及道路的狀況等做出準確的記錄，以便對交通事故所涉及的各方做出公正、客觀、迅速的處理[3,4]。快速、準確的交通事故現(xiàn)場采集及處理技術便在這一背景下應運而生。根據(jù)標準 GA49-93《道路交通事故現(xiàn)場圖繪制》[5]的規(guī)定，交通事故現(xiàn)場圖繪制工作包含的現(xiàn)場圖種類有:現(xiàn)場記錄圖、現(xiàn)場比例

3、圖、現(xiàn)場斷面圖、現(xiàn)場立面圖、現(xiàn)場分析圖，要求使用普通程序處理的各類交通事故均應繪制現(xiàn)場記錄圖(現(xiàn)場平面比例草圖)和現(xiàn)場比例圖、斷面圖、立面圖，分析圖可根據(jù)需要選擇繪制。交通事故現(xiàn)場數(shù)據(jù)（視頻圖像）采集作為交通事故法定處理程序中最重要的環(huán)節(jié)，有其重要的意義[6]，要求及時快速、細致完備、客觀全面、依法定程序?qū)ΜF(xiàn)場進行事故，以保證為交通事故處理程序的后期各環(huán)節(jié)提供精確、公正、客觀的數(shù)據(jù)資料和圖像。交通事故現(xiàn)場視頻圖像信息的采集是整個事故處理

4、的關鍵和基礎。但是，由于各種原因（包括事故發(fā)生的時間、天氣、氣候以及路面狀況等） ，很難以直接從原始視頻圖像數(shù)據(jù)中獲得更詳細、準確的準確信息，因此，在不破壞現(xiàn)場圖片真實性的前提條件下需要對視頻圖像做適當?shù)奶幚?，包括圖像的放大與縮小、圖像的增強、圖像的分割、邊緣檢測以及去陰影等，這些處理要保證兩條根本原則：一是要保證原始圖像的真實性，任何處理都不能改變原圖像的本來信息，這是前提；二是要對后期的圖像分析、事故鑒定及賠償有利，使其能夠在處理后

5、的圖像中獲得更多有價值、直觀可靠的信息，這是目的。 1.2 交通事故現(xiàn)場勘測概述 1.2.1 交通事故處理步驟交通事故發(fā)生后，從立案到做出事故處理報告，包括了交通事故處理的全哈爾濱商業(yè)大學工學碩士學位論文- - - 3 -圖 1-2 事故現(xiàn)場勘測系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)工作過程：事故發(fā)生后，交通部門趕到事故現(xiàn)場，將標定物按測量規(guī)范設計的方案布置在現(xiàn)場的相應位置，按照現(xiàn)場勘測的要求定位后，用視頻采集系統(tǒng)拍攝現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)，完成現(xiàn)場部分的勘測工作。回到處

6、理中心后，將采集到的數(shù)據(jù)進行相應處理。 1.3 課題的研究現(xiàn)狀 1.3.1 視頻采集技術研究現(xiàn)狀交通信息采集與處理是 ITS （Intelligent Transport System， 智能交通系統(tǒng)） [9-11]的基礎研究領域，也是當前國內(nèi)外的研究熱點之一。傳統(tǒng)的交通信息采集方式主要包括人工記錄方式、地埋式環(huán)形線圈車輛檢測器、氣壓檢測器、流動車輛檢測法，隨著電子技術、傳感器技術、圖像處理技術和計算機技術的飛速發(fā)展，紅外車輛檢測器、微

7、波車輛檢測器、超聲波車輛檢測器、激光車輛檢測器與基于視頻圖像處理技術的視頻交通檢測器等產(chǎn)品應運而生。目前，在軟件方面，實現(xiàn)視頻采集主要有兩種方法：一是利用視頻采集卡所附帶的 SDK 開發(fā)工具[8]；另一種方法是利用數(shù)字視頻處理軟件開發(fā)包直接對數(shù)字化視頻采集設備采集到的數(shù)據(jù)進行處理，這種方式的特點是視頻采集與硬件無關，而且應用靈活，主要包括 Video for Windows（VFW）與 DirectShow 兩種技術。在硬件方面，視頻的

8、采集同樣包括兩種方法：一是基于 USB 攝像頭，另一種是基于 CCD 攝像頭。目前的視頻采集系統(tǒng)大多采用 CCD 攝像頭[12,13]和視頻采集卡這一模式，但其缺點是價格昂貴、體積大、耗能大，使用不方便；USB攝像頭[14,15]相對而言體積小，功耗底、價格底、使用方便。在本系統(tǒng)中，根據(jù)實際應用需要，我們選擇了 USB 攝像頭作為系統(tǒng)的采集設備。 1.3.2 圖像處理技術研究現(xiàn)狀圖像是人們從客觀世界獲取信息的主要來源。數(shù)字圖像處理技術起