[发明专利]一种交通事故现场可视轮胎印迹特征提取系统及方法

说明书

本发明公开了一种交通事故现场可视轮胎印迹特征提取系统及方法，该系统包括图像采集及预处理单元，用于采集交通事故现场图像及坐标转换，获取现场灰度图像；印迹截取单元，与所述图像采集及预处理单元相连接，且用于对所述灰度图像进行分段截取，获取轮胎印迹长度区域内的滑片图像；印迹强度特征处理单元，与所述印迹截取单元相连接，且用于根据所述滑片图像获取轮胎印迹参数并进行分析；上位机，分别与所述图像采集及预处理单元、印迹截取单元和印迹强度特征处理单元相连接，并用于判断当前事故与数据库中事故的相似程度，所述上位机还与显示单元相连接。本发明具有简单合理、价格低廉、能够实现交通事故现场勘测车辆的有效兼容等优点。

技术领域

本发明涉及交通事故判定及现场勘测技术领域，尤其涉及一种交通事故现场可视轮胎印迹特征提取系统及方法。

背景技术

可视轮胎印迹是事故现场的重要痕迹物证之一，是判定车辆碰撞速度、行驶轨迹及碰撞点位置的关键因素。然而，车辆先进底盘控制技术的发展所造成的事故现场轮胎印迹特征越来越不明显，事故现场的轮胎印迹呈现不规则特征。如何精确获取事故现场轮胎印迹特征参数是精确反向计算车辆制动速度、制动力及碰撞前及碰撞后动力学特性的基础。目前，数字摄影测量技术对道路印迹长度特征具有显著优势，但未实现道路印迹强度特征参数的有效提取。此外，向上车速计算方法仅考虑轮胎印迹长度，并未考虑轮胎印迹强度信息，在精度上存在一定缺陷。对事故现场车辆运行特征分析表明，考虑轮胎印迹强度的速度推算精度更高。因此，提取道路事故现场轮胎印迹长度和强度参数对事故现场精确勘测和车速推断具有重要意义。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种交通事故现场可视轮胎印迹特征提取系统及方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种交通事故现场可视轮胎印迹特征提取系统，其包括：

图像采集及预处理单元，用于采集交通事故现场图像及坐标转换，获取现场灰度图像；

印迹截取单元，与所述图像采集及预处理单元相连接，且用于对所述灰度图像进行分段截取，获取轮胎印迹长度区域内的滑片图像；

印迹强度特征处理单元，与所述印迹截取单元相连接，且用于根据所述滑片图像获取轮胎印迹参数并进行分析；

上位机，分别与所述图像采集及预处理单元、印迹截取单元和印迹强度特征处理单元相连接，并用于判断当前事故与数据库中事故的相似程度，所述上位机还与显示单元相连接。

根据本发明的一优选实施例：所述图像采集及预处理单元包括现场图像采集模块、坐标系转换模块及灰度图像处理模块，所述现场图像采集模块用于对事故现场进行图像采集，所述灰度图像处理模块用于通过灰度处理获得事故现场的灰度图像，所述坐标系转换模块用于将所述灰度图像转换为标准像素坐标系下的现场图像，其中，所述现场图像采集模块为相机。

根据本发明的一优选实施例：所述灰度图像中的各像素点分别经世界坐标系、相机坐标系、像面坐标系及像素坐标系的转换，生成标准像素坐标系下的现场图像，其转化公式如下：

其中，r₁...r₉为复合旋转矩阵，表示相机坐标系向辅助坐标系的转换关系，其中，包含相机坐标旋转角度参数；

t_x，t_y，t_z表示辅助坐标系原点相对于世界坐标系中原点的水平位移量；

f为相机的焦距；

d_x和d_y为像素在像素坐标系中的物理尺寸；

u₀和v₀表示像面坐标系原点在像素坐标系中的坐标。