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基于双目立体全景视觉的交通事故现场测绘系统的研究

姜军  
【摘要】:如今,国内外交通事故现场勘测仍以手工作业为主,也就是主要依靠人眼判断、皮尺量、手工绘图等传统方法。该方法存在速度慢、漏测、错测、漏画、现场破坏后无法再次做校验测量等方面的缺陷。虽然现在交警勘查交通事故现场也采用了数码相机,但仍然局限于事故现场影像记录,无法利用所拍摄照片获取测量点间准确的距离和方位角信息,达不到准确测绘的目的。 双目立体视觉是利用视差原理获取深度信息的计算机视觉技术,其测量具有快速性、可再现性等优点,因此在交通事故现场勘测领域,其是一种很有应用前景的技术。本文的主要工作有如下几个方面: (1)本文针对交通事故现场测绘的特点,设计了一种测量范围广、测量精度高、定位准确的双目立体全景视觉传感器(Binocular Omni-Directional VisionSensors,BODVS),并结合GPS定位,GIS地图搜索和绘图系统共同构成了全新的交通事故现场测绘系统——基于双目立体全景视觉的交通事故现场测绘仪。 (2)围绕双目测量和绘制交通事故现场图中存在的难题,如精确标定技术、图形符号定位技术,对现有技术做了比较研究。在多项式简化标定模型的基础上,提出了折反射全景摄像机的一种改进的标定算法,该算法纠正了镜面-摄像机系统的非对齐和摄像机镜头畸变对标定结果的影响;提出的图形符号定位技术将测量与绘图有机地结合在一起,能够根据测量结果自动完成事故现场图的绘制。 (3)结合交通事故绘图标准和BODVS在交通事故现场测量方面的特点,制作了上百种交通事故现场元素图形符号。这些交通事故现场图形符号既可根据BODVS测量结果被自动绘制,也可以手动添加、修改或删除。 (4)针对双目立体视觉领域的匹配难题和夜晚测量光线较暗问题,在BODVS极线约束的基础上,加入激光径向强约束,既实现了快速、准确匹配,又解决了夜晚测量问题。


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