道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標設備和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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、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設備的精確定位功能，獲取事故現(xiàn)場物方空間坐標，并建立與圖像坐標之間的映射關(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)外學者的廣泛關(guān)注。
[0004]中國專利文獻CN 103136756 A提供了一種可用于不同精度攝像機標定的標定革巴及其標定方法，該標定靶主要以標準圓為特征對象，以特征圓的圓心作為特征點，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)系進行不同的有效約束，可調(diào)節(jié)攝像機內(nèi)外參數(shù)標定的精度。因此，在實際的攝像機內(nèi)外參數(shù)標定方法中，可以根據(jù)不同的精度要求，選取標定靶中特征圓之間不同的相對位置約束，優(yōu)化特征點坐標值，提高標定精度。該專利主要用于標定攝像機的內(nèi)外參數(shù)，與傳統(tǒng)的相機標定類似，但采用了不同的標定板。
[0005]中國專利文獻CN 102663763 A提供了一種面向大視場高精度視覺測量的攝像機標定方法。該發(fā)明采用亮度自適應的單個紅外LED作為目標靶點，將該靶點固定在三維數(shù)控機械裝置上，并控制其移動至預先設定的空間位置。在三維空間構(gòu)成一個虛擬立體靶標。每次靶點到達設定的空間位置時，攝像機對靶點進行圖像采集。通過自由移動攝像機在多個方位對虛擬立體靶標進行拍攝，使得多個虛擬立體靶標分布于整個攝像機的標定空間。攝像機在每個方位對虛擬立體靶標的拍攝都計算出一組攝像機的內(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進行標定參數(shù)的整體優(yōu)化。該專利同樣應用于攝像機的內(nèi)外參數(shù)標定，但提出了 LED等作為目標靶點的新方法，在標定的精度上有了進一步的提升。
[0006]中國專利文獻CN 102509298 A提供了用于攝像機標定的同心圓光柵和楔形光柵標靶。該發(fā)明為了解決常規(guī)圖像特征點的提取精度易受圖像閾值和攝像機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特征點的空間坐標編碼到特征圖像的相位信息中，制成相移光柵標靶，攝像機獲得該標靶的相移圖像，利用N (N大于等于3)步相移法計算其相位分布，求得零相位點作為特征點從而完成標定數(shù)據(jù)的獲取，利用基于正交的消失點標定算法實現(xiàn)攝像機的標定。該專利在標定物的設計上更進一步，標定精度對比以上專利有了較大提升。
[0007]以上三項專利都涉及相機標定方法。目前，國內(nèi)外相關(guān)專利目標都以標定攝像機的內(nèi)外參數(shù)為主，對于如何針對大范圍現(xiàn)場進行標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、低成本的快速標定和量測技術(shù)，無法滿足實際工作需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提出一種道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標設備和包含該定標設備的系統(tǒng)，能對道路交通事故現(xiàn)場進行快速、準確的標定，標定結(jié)果能準確的確定圖像像素坐標與場景中物方空間坐標的映射關(guān)系；其能夠使得事故現(xiàn)場標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的道路特征參數(shù)現(xiàn)場測量提供技術(shù)支撐。本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標設備，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定部件的連接部件；裝配在連接部件上的標定部件，所述標定部件的頂表面具有特征圖案，特征圖案中具有特征點。
[0010]進一步地，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)平板上設有水平調(diào)節(jié)觀察器。
[0011]進一步地，所述標定部件包括標定板，在標定板的頂表面設有特征圖案，特征圖案中具有特征點；
[0012]標定板內(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；標定板內(nèi)部還設有板面亮化燈，以及用于向標定板四周側(cè)壁發(fā)光的廣域發(fā)光模塊；用于供電的電池；
[0013]標定板的底部設有板面亮化燈開關(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]更進一步地，標定板內(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]更進一步地，標定板的特征圖案為交叉色塊，交叉色塊的中心交叉點為標定板的特征點。
[0016]更進一步地，連接部件的形狀為錐臺形，錐臺頂部設有螺孔。
[0017]一種道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標系統(tǒng)，包括:
[0018]至少四個上述定標設備；所述至少四個定標設備安放于交通事故場景地面的特征點上，各個定標設備標定部件上的特征點與交通事故場景地面的特征點重合；
[0019]以及一個定標系統(tǒng)終端；
[0020]以及攝像設備；
[0021]多個定標設備標定部件聯(lián)合工作，獲取交通事故場景中特征點的物方空間坐標，并返回給定標系統(tǒng)終端；攝像設備將拍攝到的交通事故場景的圖像信息傳送至定標系統(tǒng)終端;
[0022]定標系統(tǒng)終端根據(jù)接收到的交通事故場景中特征點的物方空間坐標與交通事故場景的圖像信息，建立交通事故場景中特征點的物方空間坐標與交通事故場景圖像坐標的映射關(guān)系，并獲得標定參數(shù)。
[0023]本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型能夠減小測量誤差，其能夠使得事故現(xiàn)場標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為本實用新型的定標設備結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0025]圖2為本實用新型的定標設備的連接部件示意圖。
[0026]圖3為本實用新型的定標設備的標定部件俯視圖。
[0027]圖4為本實用新型的定標設備的標定部件的底部示意圖。
[0028]圖5為本實用新型的定標設備的現(xiàn)場布設示意圖。
[0029]圖6為本實用新型的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0031]本實用新型首先提出一種道路交通事故現(xiàn)場量測快速定標設備，如圖1?4所示，該定標設備包括底座部件10、連接部件20和標定部件30。連接部件20固定于底座部件10之上，標定部件30與連接部件20通過機械連接，標定部件30可將定標設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設備處于水平狀態(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。標定部件30包括標定板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)。三個調(diào)平旋鈕102不在一條直線上，相互之間間隔120°，反復調(diào)節(jié)調(diào)平旋鈕102可調(diào)平設備。標定板301與調(diào)平板103平行，調(diào)平板水平即表明標定板水平。底座部件10的四個子部件完成了設備的調(diào)平功能，調(diào)平旋鈕102均勻分布于底座板101上，調(diào)平氣泡設于調(diào)平板103上，四個子部件配合工作。
[0033]連接部件20的形狀為錐臺形，錐臺頂部設有螺孔201。連接部件20用來連接底座部件10和標定部件30。
[0034]標定部件30包括標定板301，在標定板301的頂表面設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為標定板301的特征點。標定板頂表面白天光照充分時顯示為黑白網(wǎng)格，夜間通過控制標定板301底部的開關(guān)，板面顯示為紅綠交叉的棋盤格。
[0035]標定板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。測量時通過R