三維激光掃描技術(shù)在交通事故現(xiàn)場勘查中的應(yīng)用研究

王麗波　劉志龍

摘 要：隨著我國私家車擁有量的急劇上升，交通事故糾紛頻繁發(fā)生。如何還原交通事故現(xiàn)場，幫助交通警察等分析事故和認定責(zé)任，是交通事故勘查技術(shù)義不容辭的責(zé)任。文章通過對模擬事故現(xiàn)場掃描獲取三維數(shù)據(jù)，進行事故車輛三維建模并繪制現(xiàn)場平面圖和三維實景圖，幫助交通警察快速測量事故現(xiàn)場，減少事故處理對正常交通的影響，為交通事故現(xiàn)場緊急處理提供了技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：交通事故；勘查；三維激光掃描技術(shù)

所謂交通事故現(xiàn)場勘查就是分析鑒定交通事故，明確交通事故的責(zé)任。目前我國交警部門常用尺測、手繪和攝影等方法記錄和采集事故現(xiàn)場的信息，同時通過對當(dāng)事人的實地調(diào)查和問詢，最后形成初步的結(jié)果后開放交通。這些傳統(tǒng)的交通事故處理方法工作效率低、操作性不強，隨意性大，經(jīng)常造成大面積的交通堵塞，不利用于交通事故處理。隨著我國交通車擁用量的急劇上升，矛盾越來越明顯，需要用新技術(shù)和方法來實現(xiàn)交通事故現(xiàn)場勘查越來越迫切。文章提出通過三維激光掃描技術(shù)來獲取三維高清圖，最后確定事故責(zé)任，處理效果明顯增強，使用方法簡便。

1 交通事故現(xiàn)場勘查現(xiàn)狀

近年來，我國的私家車數(shù)量呈現(xiàn)井噴的狀態(tài)，城市街道不堪重負。雖然城市的街道越修越寬，但仍然不能滿足市場出行的需要，交通擁堵是常事，再加上汽車駕駛員交通意識淡薄，駕駛習(xí)慣不好，交通事故頻頻發(fā)生。公安交警部門每天都派出大量的警力維護交通秩序，交通事故現(xiàn)場勘查、取證。交通事故勘查、取證的結(jié)果直接判定交通事故的緣由、責(zé)任，同時也影響交通事故車輛的理賠等等。交通事故現(xiàn)場勘查一方面任務(wù)繁重，一方面責(zé)任重大，如何保證這兩方面，是每個事故交警的職責(zé)。但目前交通事故勘查還是存在一定的失誤，且勘查速度和響應(yīng)機制不是特別快，需要使用新的影像技術(shù)，推廣三維激發(fā)掃描技術(shù)，有效的改善上述問題。

2 三維激光掃描技術(shù)

三維激光掃描系統(tǒng)由收發(fā)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與處理系統(tǒng)等三部分組成。文章所指的三維激光掃描系統(tǒng)是應(yīng)用激光測距和相位差的原理，迅速測量和記錄下大量的測試點，最后形成三維數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)即包括被測點的位置、還包括被測點的圖像、色彩等等。數(shù)據(jù)獲取后，將這些被測的“點云”送向計算機進行編輯處理，重建現(xiàn)場的“三維”圖像，對“三維”圖像進行分析就可以判定交通事故的責(zé)任。例如，Trimb1e GX200三維激光掃描測量儀的最長掃描可達350米，水平掃描視角可達360度，垂直掃描視角可達60度，設(shè)有Class2和Class 3R兩種激光掃描方式，內(nèi)置CCD，可以采集被測物體的色彩灰度和反射強度信息。

3 三維激光掃描技術(shù)在交通事故現(xiàn)場勘查中的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用交通事故勘察有利于解決交通糾紛，快速解決交通事故現(xiàn)場取證，可以取得高質(zhì)量的三維高清圖。三維激光掃描系統(tǒng)包括確定掃描的測站位置和測站數(shù)、生成點云圖、掃描數(shù)據(jù)的配準、三維建模和制作事故現(xiàn)場效果圖。

3.1 確定掃描的測站位置和測站數(shù)

交通事故現(xiàn)場通常都比較復(fù)雜，涉及的車輛或交通設(shè)施都會影響現(xiàn)場勘查，首先要確定掃描的測站位置和測站數(shù)，然后根據(jù)測站位置的實際情況放置控制目標球，放置個數(shù)依據(jù)測站數(shù)。

3.2 生成點云圖

交通事故場所即包括車輛碰撞的情況、交通環(huán)境下其他事物的破壞情況等，也包括傷亡人員等情況。交通事故勘查通常以傷亡人員和車輛以及各種痕跡比較集中的點為中心向外擴展，由中心向外推進，逐步記錄下各種現(xiàn)場的痕跡。為了防止遠處痕跡被破壞，應(yīng)從周圍向中心，由外向內(nèi)進行掃描。對于造成重特大傷亡的事故現(xiàn)場，可以從事故起點向終點進行分段掃描或從容易被破壞的位置開始進行掃描。

3.3 掃描數(shù)據(jù)的配準

接下來配準各測站的數(shù)據(jù)，通過設(shè)備獲取完整的點云數(shù)據(jù)。點云數(shù)據(jù)獲取時應(yīng)該將目標球安放于各掃描交界處，配準目標球?qū)崿F(xiàn)掃描數(shù)據(jù)的配準。獲取的數(shù)據(jù)再用Realworks 5.0軟件進行相關(guān)的較正，并對點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理。

3.4 三維建模

三維建模前要對點云數(shù)據(jù)進行去噪、數(shù)據(jù)采樣和配準等預(yù)處理。然后將點云數(shù)據(jù)保存為通用交換格式，接著使用AutoCAD進行三維建模。首先利用南方CASS軟件導(dǎo)入特征點，然后將CASS繪圖環(huán)境改變?yōu)锳utoCAD環(huán)境。接著參照特征點和掃描到的點云數(shù)據(jù)進行繪制線框圖。將輪廓線整飾、修剪，使其鈞合實際。將實體結(jié)構(gòu)分解，重建三維結(jié)構(gòu)。把需要繪制的實體分解成為簡單的個體，重新組合。再利用實體編輯命令進行編輯。靈活使用3DVIEW及多視圖。在表面附著祠質(zhì)，再對實體進行渲染。最后生成三視圖。

3.5 制作事故現(xiàn)場效果圖

最后通過手工勾勒或數(shù)碼相機制作事故現(xiàn)場效果圖。制作效果圖時應(yīng)該將生成的現(xiàn)場三視圖打印在相應(yīng)位置，規(guī)范使用圖形符號標注尺寸數(shù)據(jù)，詳細填寫現(xiàn)場環(huán)境和事發(fā)車輛的具體信息以及事故描述，最終形成一張符合要求的交通事故現(xiàn)場記錄圖。

4 結(jié)束語

總之，交通事故現(xiàn)場勘查對于交通事故糾紛，交通事故現(xiàn)場處理或疏導(dǎo)非常重要。利用三維激光掃描技術(shù)可以現(xiàn)場快速三維掃描，建立事故車輛的三維模型，通過三維實景圖快速測量距離，可以及時提取交通事故的詳細信息。三維激光掃描交通事故現(xiàn)場時應(yīng)該注意根據(jù)掃描物體的大小以及掃描要求選擇不同的掃描精度和測站數(shù)量，這樣可以提高掃描的效率，能更好的提取事故勘察所需信息。三維激光掃描技術(shù)為交通事故現(xiàn)場勘查提供了技術(shù)支持，為交警現(xiàn)場引導(dǎo)交通秩序贏得了時間，值得推廣。

參考文獻

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