双目立体视觉技术在交通事故评定中的应用研究

摘要

道路交通安全已经成为全球范围的重大社会问题。我国公路交通事故近些年来一直呈上升势头,交通安全形势十分严峻。交通事故评定过程大致分为三个阶段：一是事故现场勘查取证；二是事故原因的过程分析；三是根据分析结果进行事故责任认定。在上述三个阶段中，第一阶段工作是在交通事故现场完成的，这一阶段持续时间的长短直接决定了事故对交通影响的程度。摄影测量是实现交通事故现场智能化处理的有效手段，双目立体视觉技术模仿人体利用双目感知距离的原理，由两台不同位置固定距离的相机拍摄同一场景的两幅图像。通过计算空间点在两幅图像中的视差，得到物体的深度和目标的距离信息。 本项目与省交通管理局合作，结合国内外交通事故处理方面的最新研究成果，提出了较为完整的双目立体技术应用于交通事故现场测量的研究方案。文章首先介绍了数码相机工作原理，及针孔成像模型，重点分析了双目立体视觉技术的测距原理。从而使交通事故现场三维环境物体的精确测量成为可能。文章总结了在交通事故摄影测量中比较常用的图像预处理手段，重点提出了方向梯度滤波方法。采用形态学边缘检测对图像进行预处理，取得了很好的效果。对于对比度较差的图像，我们找到了一种对比度增强的有效算法。为图像的后续处理提供了充分的准备。特征点的提取和匹配是双目立体技术的一个重点和难点，本文找出了一种适合交通事故现场摄影测量中应用、能够抗放缩、抗旋转的特征点提取与匹配方法—SIFT 算法。实验表明，根据本文理论建立的双目立体交通事故处理系统具有操作简单、处理速度快、定位准确、便于补测和重测等优点，可达到比较高的测量精度，满足测量要求，提高交通事故评定的效率。