道路交通事故现场量测快速定标设备和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及道路交通安全及近景摄影测量领域，具体是一种道路交通事故现场量测快速定标系统。
【背景技术】
[0002]我国道路交通事故频发，道路交通事故致死率高居不下。数据表明，仅2013年，我国共接报道路交通事故598.7万起，涉及人员伤亡的道路交通事故198394起，造成58539人死亡，直接财产损失10.4亿元。精确、快速的道路交通现场勘查是客观还原事故事实、深入剖析事故原因、降低事故后拥堵损失的必然需求。近年来，近景摄影测量在道路交通事故调查的广泛应用和高精度卫星定位技术的迅速发展，为交通事故现场的快速勘查技术革新提供了良好的技术基础。
[0003]基于近景摄影测量的道路交通事故现场量测快速量测方法，可利用GPS设备的精确定位功能，获取事故现场物方空间坐标，并建立与图像坐标之间的映射关系后，可精确快速量测和重构事故现场，该方法受到了交通管理者及国内外学者的广泛关注。
[0004]中国专利文献CN 103136756 A提供了一种可用于不同精度摄像机标定的标定革巴及其标定方法，该标定靶主要以标准圆为特征对象，以特征圆的圆心作为特征点，由于特征圆的主体阵列方式为六边形方式摆列，所以中心圆到同层各边上圆的距离相等，各边上相邻两圆的距离相等且跟中心圆到各边上圆的距离也相等，而这种六边形结构有两层，并且最终以所述两层结构为基元构成一个大六边形的整体结构，所以根据特征圆的相对位置关系进行不同的有效约束，可调节摄像机内外参数标定的精度。因此，在实际的摄像机内外参数标定方法中，可以根据不同的精度要求，选取标定靶中特征圆之间不同的相对位置约束，优化特征点坐标值，提高标定精度。该专利主要用于标定摄像机的内外参数，与传统的相机标定类似，但采用了不同的标定板。
[0005]中国专利文献CN 102663763 A提供了一种面向大视场高精度视觉测量的摄像机标定方法。该发明采用亮度自适应的单个红外LED作为目标靶点，将该靶点固定在三维数控机械装置上，并控制其移动至预先设定的空间位置。在三维空间构成一个虚拟立体靶标。每次靶点到达设定的空间位置时，摄像机对靶点进行图像采集。通过自由移动摄像机在多个方位对虚拟立体靶标进行拍摄，使得多个虚拟立体靶标分布于整个摄像机的标定空间。摄像机在每个方位对虚拟立体靶标的拍摄都计算出一组摄像机的内、外参数，以作为后续优化的初值。最后基于多方位拍摄的虚拟立体靶标进行标定参数的整体优化。该专利同样应用于摄像机的内外参数标定，但提出了 LED等作为目标靶点的新方法，在标定的精度上有了进一步的提升。
[0006]中国专利文献CN 102509298 A提供了用于摄像机标定的同心圆光栅和楔形光栅标靶。该发明为了解决常规图像特征点的提取精度易受图像阈值和摄像机投影变换的影响而降低的问题，该发明采用的技术方案是:采用灰度调制的同心圆光栅和楔形光栅将每个特征点的空间坐标编码到特征图像的相位信息中，制成相移光栅标靶，摄像机获得该标靶的相移图像，利用N (N大于等于3)步相移法计算其相位分布，求得零相位点作为特征点从而完成标定数据的获取，利用基于正交的消失点标定算法实现摄像机的标定。该专利在标定物的设计上更进一步，标定精度对比以上专利有了较大提升。
[0007]以上三项专利都涉及相机标定方法。目前，国内外相关专利目标都以标定摄像机的内外参数为主，对于如何针对大范围现场进行标定并提高量测精度的研宄较少，针对大范围事故现场的快速勘查缺少高精度、低成本的快速标定和量测技术，无法满足实际工作需求。
【发明内容】
[0008]为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种道路交通事故现场量测快速定标设备和包含该定标设备的系统，能对道路交通事故现场进行快速、准确的标定，标定结果能准确的确定图像像素坐标与场景中物方空间坐标的映射关系；其能够使得事故现场标定工作更加方便快速，节省人力、物力，提高测量精度，具有良好的灵活性和可操作性，并可为基于多旋翼无人机的道路特征参数现场测量提供技术支撑。本实用新型采用的技术方案是:
[0009]一种道路交通事故现场量测快速定标设备，包括:能够调节水平状态的底座部件，用于安放在交通事故场景地面上；装配在底座部件上用于连接底座部件和标定部件的连接部件；装配在连接部件上的标定部件，所述标定部件的顶表面具有特征图案，特征图案中具有特征点。
[0010]进一步地，所述底座部件包括底座板和调平板，调平板通过至少三个不处于一条直线上的调平旋钮安装在底座板上；调平板上设有水平调节观察器。
[0011]进一步地，所述标定部件包括标定板，在标定板的顶表面设有特征图案，特征图案中具有特征点；
[0012]标定板内部具有位置定位模块，所述位置定位模块具有无线通信能力；标定板内部还设有板面亮化灯，以及用于向标定板四周侧壁发光的广域发光模块；用于供电的电池；
[0013]标定板的底部设有板面亮化灯开关、广域发光模块开关，位置定位模块开关，以及亮度传感器。
[0014]更进一步地，标定板内部的位置定位模块采用RTK模块，且RTK模块自带无线通信模块。
[0015]更进一步地，标定板的特征图案为交叉色块，交叉色块的中心交叉点为标定板的特征点。
[0016]更进一步地，连接部件的形状为锥台形，锥台顶部设有螺孔。
[0017]一种道路交通事故现场量测快速定标系统，包括:
[0018]至少四个上述定标设备；所述至少四个定标设备安放于交通事故场景地面的特征点上，各个定标设备标定部件上的特征点与交通事故场景地面的特征点重合；
[0019]以及一个定标系统终端；
[0020]以及摄像设备；
[0021]多个定标设备标定部件联合工作，获取交通事故场景中特征点的物方空间坐标，并返回给定标系统终端；摄像设备将拍摄到的交通事故场景的图像信息传送至定标系统终端;
[0022]定标系统终端根据接收到的交通事故场景中特征点的物方空间坐标与交通事故场景的图像信息，建立交通事故场景中特征点的物方空间坐标与交通事故场景图像坐标的映射关系，并获得标定参数。
[0023]本实用新型的优点在于:本实用新型能够减小测量误差，其能够使得事故现场标定工作更加方便快速，节省人力、物力，提高测量精度，具有良好的灵活性和可操作性。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的定标设备结构组成示意图。
[0025]图2为本实用新型的定标设备的连接部件示意图。
[0026]图3为本实用新型的定标设备的标定部件俯视图。
[0027]图4为本实用新型的定标设备的标定部件的底部示意图。
[0028]图5为本实用新型的定标设备的现场布设示意图。
[0029]图6为本实用新型的工作流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0031]本实用新型首先提出一种道路交通事故现场量测快速定标设备，如图1?4所示，该定标设备包括底座部件10、连接部件20和标定部件30。连接部件20固定于底座部件10之上，标定部件30与连接部件20通过机械连接，标定部件30可将定标设备的水平状况信息反馈给底座部件，通过调整底座部件以保证整个设备处于水平状态下工作。
[0032]底座部件10主要由底座板101、调平板103、调平旋钮102以及水平调节观察器104组成，其中的水平调节观察器104采用的是调平气泡；底座部件10可直接安放在交通事故场景地面上。标定部件30包括标定板301。底座板101与调平板103大小相同，两板之间的间距由调平旋钮102调节。三个调平旋钮102不在一条直线上，相互之间间隔120°，反复调节调平旋钮102可调平设备。标定板301与调平板103平行，调平板水平即表明标定板水平。底座部件10的四个子部件完成了设备的调平功能，调平旋钮102均匀分布于底座板101上，调平气泡设于调平板103上，四个子部件配合工作。
[0033]连接部件20的形状为锥台形，锥台顶部设有螺孔201。连接部件20用来连接底座部件10和标定部件30。
[0034]标定部件30包括标定板301，在标定板301的顶表面设有棋盘格样式的交叉色块作为特征图案，特征图案中交叉色块的中心交叉点为标定板301的特征点。标定板顶表面白天光照充分时显示为黑白网格，夜间通过控制标定板301底部的开关，板面显示为红绿交叉的棋盘格。
[0035]标定板301内部具有位置定位模块，所述位置定位模块采用RTK模块，且RTK模块自带无线通信模块。内置的RTK模块，使用了 GPS、GLONASS和BeiDou，且支持Galileo和QZSS，具备厘米级精度。测量时通过R