一種用于交通事故還原的車道重建方法和系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及交通事故還原【技術領域】，本發明公開了一種用于交通事故還原的車道重建方法，其具體包括以下的步驟：步驟一、制作標定板，將制作好的標定板放置在車頭前方的路面上；步驟二、提取出每個標志點的中心的圖像坐標；步驟三、建立世界坐標系并建立世界坐標與圖像坐標之間的轉換關系；步驟四、提取出車道線邊緣的圖像坐標；步驟五、計算出車道線邊緣的世界坐標；步驟六、建立車輛、路面以及車道線的模型，然后將車輛的運行參數與車道線，驅動三維模擬軟件，實現車輛行駛與車道線模擬演示，還原出事故發生前車輛與車道線的位置關系。本發明依據車載視頻圖像自動復原出行車過程中車輛與車道線之間的位置關系，無需人工干預，效率高。
【專利說明】一種用于交通事故還原的車道重建方法和系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及交通事故還原【技術領域】，本發明公開了一種用于交通事故還原的車道 重建方法和系統。
【背景技術】
[0002] 機動車隨意改變行駛車道線是引發交通事故的重要原因，還原事故車輛變道、 壓線情況，是交通事故現場勘察、責任判定的重要內容之一。有關車道線檢測的專利，如 CN103991448A (動態車道線檢測系統及方法)、CN103996030A (-種車道線檢測方法)、 CN103996031A (-種自適應閾值分割的車道線檢測系統及其方法)、CN103996053A (基于機 器視覺的車道偏離報警方法)、CN103895512A (-種行車安全警示方法及其系統)等，這些專 利都是進行車道偏離預警，不能用于客觀的交通事故責任判定。
【發明內容】
[0003] 針對現有技術沒有交通事故還原方法的技術問題，本發明公開了一種用于交通事 故還原的車道重建方法和系統。
[0004] 本發明公開了一種用于交通事故還原的車道重建方法，其具體包括以下的步驟： 步驟一、制作標定板，在標定板上設置標志點，并將制作好的標定板放置在車頭前方的路面 上；步驟二、通過車內的攝像頭采集包含標定板的圖像，并提取出每個標志點的中心的圖像 坐標；步驟三、以其中一個標志點的中心為坐標原點，建立世界坐標系；并根據步驟二中得 到的標志點的中心的圖像坐標，結合標定板上標志點的位置關系以及標定板的擺放位置， 建立世界坐標與圖像坐標之間的轉換關系；步驟四、根據攝像頭拍攝的車道線視頻，提取出 車道線邊緣的圖像坐標；步驟五、根據步驟三中圖像坐標與世界坐標之間的轉換關系，計算 出車道線邊緣的世界坐標；步驟六、建立車輛、路面以及車道線的模型，然后將車輛的運行 參數與步驟五中計算出的車道線邊緣的世界坐標進行融合，驅動三維模擬軟件，實現車輛 行駛與車道線模擬演示，還原出事故發生前車輛與車道線的位置關系。
[0005] 更進一步地，上述標定板上至少設置4個標志點，標志點的形狀為實心圓。
[0006] 更進一步地，上述標志點呈矩形分布，等距均勻設置在標定板上。
[0007] 更進一步地，上述標定板的背景為白色、實心圓形的背景為黑色。
[0008] 更進一步地，道路平面與圖像平面的坐標轉換公式如下：
【權利要求】
1. 一種用于交通事故還原的車道重建方法，其具體包括以下的步驟：步驟一、制作標 定板，在標定板上設置標志點，并將制作好的標定板放置在車頭前方的路面上；步驟二、通 過車內的攝像頭采集包含標定板的圖像，并提取出每個標志點的中心的圖像坐標；步驟三、 以其中一個標志點的中心為坐標原點，建立世界坐標系；并根據步驟二中得到的標志點的 中心的圖像坐標，結合標定板上標志點的位置關系以及標定板的擺放位置，建立世界坐標 與圖像坐標之間的轉換關系；步驟四、根據攝像頭拍攝的車道線視頻，提取出車道線邊緣的 圖像坐標；步驟五、根據步驟三中圖像坐標與世界坐標之間的轉換關系，計算出車道線邊緣 的世界坐標；步驟六、建立車輛、路面以及車道線的模型，然后將車輛的運行參數與步驟五 中計算出的車道線邊緣的世界坐標進行融合，驅動三維模擬軟件，實現車輛行駛與車道線 模擬演示，還原出事故發生前車輛與車道線的位置關系。
2. 如權利要求1所述的用于交通事故還原的車道重建方法，其特征在于所述標定板上 至少設置4個標志點,標志點的形狀為實心圓。
3. 如權利要求2所述的用于交通事故還原的車道重建方法，其特征在于所述標志點呈 矩形分布，等距均勻設置在標定板上。
4. 如權利要求3所述的用于交通事故還原的車道重建方法，其特征在于所述標定板的 背景為白色、實心圓形的背景為黑色。
5. 如權利要求2或者4所述的用于交通事故還原的車道重建方法，其特征在于道路平 面與圖像平面的坐標轉換公式如下： : :t: : 二其中，x、γ是世界坐標系中點的真實坐標，X、y 是圖像坐標系中點的圖像坐標，共有8個未知參數，以標定板左上角圓心為原點建立世界 坐標系，結合標定板擺放位置，就能得到4個圓心點的世界坐標，將4個圓心點的世界坐標 以及從標定板圖像中提取出的4個圓心點的圖像坐標帶入以上公式，就可以求解出8個參 數，從而建立世界坐標到圖像坐標的轉換關系。
6. 如權利要求5所述的用于交通事故還原的車道重建方法，其特征在于提取每個標志 點的中心的圖像坐標的具體步驟為：截取出帶有標定板的圖像，將該圖像依次進行圖像濾 波、形態學操作、邊緣提取、橢圓擬合，從而提取出圖像中圓形標志點的圓心坐標。
7. 如權利要求6所述的用于交通事故還原的車道重建方法，其特征在于提取出車道 線邊緣的圖像坐標的具體步驟為：截取車輛運行的視頻圖像，將該圖像依次進行圖像濾波、 Sobel算子邊緣提取、Hough變換直線提取、規則過濾，從而提取出車道線邊緣的圖像像素 坐標。
8. 如權利要求7所述的用于交通事故還原的車道重建方法，其特征在于為秒鐘提取8 幅圖像進行車道線識別。
9. 一種用于交通事故還原的車道重建系統，其特征在于具體包括：標定板、車載攝像 頭以及車道重建模塊；所述標定板上設置標志點，標定板放置在車輛前方車載攝像頭能夠 完整拍攝到的位置，所述車載攝像頭用于拍攝車輛行駛視頻；所述車道重建模塊用于重建 交通事故過程中機動車的行駛車道并用三維動畫進行展示，其具體過程為：首先借助標定 板求解道路平面與視頻圖像的幾何關系；然后提取視頻圖像中的車道線像素，依據幾何關 系求解車道線與車輛的位置關系；最后結合車輛運行參數及與車道線位置關系，重建交通 事故過程中機動車的行駛車道線并用三維動畫進行展示。
【文檔編號】G06T7/00GK104463935SQ201410627813
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月11日 優先權日:2014年11月11日
【發明者】貝磊, 楊鑫, 韓梅 申請人:中國電子科技集團公司第二十九研究所