視頻測速中幾個問題的探討

賈向紅,　張振東

(1.寧波市公安局刑偵支隊， 浙江寧波　315000； 2.慈禧市公安局刑偵大隊， 浙江慈溪　315000)

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視頻測速中幾個問題的探討

賈向紅1,張振東2

(1.寧波市公安局刑偵支隊， 浙江寧波315000； 2.慈禧市公安局刑偵大隊， 浙江慈溪315000)

摘要首先根據(jù)車輛極限加速度推算出視頻測速中車輛速度的理論誤差范圍，明確了這一方法的理論可行性，然后就視頻測速過程中的“屏幕匹配標點、測量方式選擇、檢驗結(jié)論描述”等方面提出一些新的思路和方法，有效解決了視頻測速中的誤差控制問題，提高了視頻測速檢驗的準確度和可信度，對開展視頻測速檢驗工作具有一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞視頻測速; 車輛速度; 誤差范圍

0引言

1關(guān)于視頻測速理論誤差問題

委托檢驗中往往需要檢驗涉案車輛的“即時速度”，但是實踐工作中，測量速度都是指通過速度公式計算車輛某段時間內(nèi)的平均運行速度，不論這一時段取值多短，獲取的也只是一個平均速度。視頻測速中雖然選取的時段較短，只有一幀時或幾幀時，但也是一種平均速度。因此，在測量時間范圍內(nèi)就必然存在最低速度和最高速度，即車輛速度的理論誤差，那么這一理論誤差到底為多少，能否滿足辦案工作的需要？

我們都知道車輛速度一定時間范圍內(nèi)變化大小與車輛的加速度直接相關(guān)，車輛在所測幀時段內(nèi)動態(tài)速度可近似表示為：

通過該公式可以看出，獲取車輛的極限加速度后就可以確定其最大理論誤差范圍。查詢互聯(lián)網(wǎng)“汽車之家→評測中心”數(shù)據(jù)，可以獲得大量不同性能車輛在極限運動中0~100km/h加速和100~0km/h制動的實測圖表和參數(shù)，從中可以發(fā)現(xiàn)：①車輛加速度峰值出現(xiàn)在車輛靜止一檔啟動后的兩秒鐘之內(nèi)，極少數(shù)高性能跑車加速度超過1g，但都小于1.4g，絕大部分車輛加速度峰值小于1g,二檔之后的加速度基本小于0.5g(見圖1、圖2)；②車輛制動階段所有車輛加速度變化不大，都處于-1g左右，最低不小于-1.4g(見圖3、圖4)。

圖1　某高性能轎車

圖2　某普通轎車

圖3　某高性能轎車

圖4　某中等轎車

分析這些圖表和數(shù)據(jù)可以了解到：車輛在極限變速運動時，加減速度范圍均小于1.4g。當(dāng)視頻測速時，以常見地取五點四個幀時段計算速度，其最大誤差范圍為：

由于該誤差范圍是由高性能車輛極限運動所得，實際檢驗中絕大部分為普通車輛，其正常加減速時誤差范圍更小，對于辦案部門應(yīng)能接受。因此，從視頻測速的理論誤差來看，這樣的方法是可行的。

2關(guān)于屏幕匹配標點問題

視頻測速中需在屏幕校準后進行屏幕匹配標點，然后再根據(jù)標點位置實地測量距離。論文中介紹的屏幕標點是直接在顯示屏幕上用記號筆標畫，這種方法要求檢驗人員要有較豐富的經(jīng)驗，否則標點可能產(chǎn)生較大偏差，影響測量數(shù)據(jù)的精度。這是由于顯示器屏幕表面與視頻畫面并不完全在同一平面上，標畫點會產(chǎn)生一定漂移，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準，如果顯示器為CRT型號，位置偏差還要更大。對這一問題，筆者認為可以從兩種途徑給予解決：一是在計算機中安裝屏幕畫筆類小軟件(網(wǎng)上可下載)進行標點；二是校準畫面后通過投影儀無畸變投射在白板上，再在白板上進行標點。這兩種方法都能有效避免屏幕與畫面不能完全重合的問題，確保屏幕參考點標注的準確度。

3關(guān)于測量數(shù)據(jù)可靠性問題

論文中，作者提供了視頻測速的實際誤差范圍和測量計算速度的方法，但是這一方法還沒有現(xiàn)成統(tǒng)一的行業(yè)標準參考?？紤]到檢驗工作的嚴謹性和可靠性，筆者認為：對于實際測試誤差(±5 km/h)，檢驗人員可以引用，但需進行必要的說明。當(dāng)然，最好能夠根據(jù)實驗室認可或計量認證要求，開展必要的能力驗證并做好相應(yīng)數(shù)據(jù)記錄，以備溯源。對于具體測量計算，論文中采用一人組測量數(shù)據(jù)進行加權(quán)平均，盡管保證了測量結(jié)果的一定準確性，但是由于個人在標點、實地測量中存在一定差別性，可能影響結(jié)果的可靠性。為了能夠均衡不足，在視頻測速方法尚未出臺的情況下，應(yīng)考慮采用不同人、不同組測量數(shù)據(jù)間交叉比對，即采用同一條件下，三人人均測量兩組以上數(shù)據(jù)，在去掉最小和最大偏離值后再計算出平均值作為測量結(jié)果，以便增強檢驗結(jié)果的可靠性和可信度。

4關(guān)于視頻測速方式的選擇問題

論文介紹了一種相對精確的測速方法，比傳統(tǒng)的測速方法有較多優(yōu)勢，可以解決一些苛刻條件下的車速問題，但是測速時僅選取幾幀時段，車輛運行距離較小，較少的實際測量誤差，就可能產(chǎn)生較大的放大效應(yīng)，其結(jié)果也存在一定的誤差風(fēng)險和疑慮。因此，對于實際委托中一些要求不高，條件較好的檢材，也可以采用一些相對穩(wěn)妥的視頻測量方式。

4.1　延長測速時段，提高精確度

在視頻測速中，測量時段與測量距離成正比，時段長測量距離長，相反測量距離則短，而測量距離與測量精度也成正比，距離越長精度越高，反之則越低，因此，在實際工作中應(yīng)根據(jù)檢材條件和委托要求作出權(quán)衡。對于部分檢驗委托，可以適當(dāng)放寬測量時段，保證距離測量的精度，以提高所測平均車速的精度。

4.2　選取合理測量方式，規(guī)避測量誤差

辦案部門有時并不需要精確的速度值，而是只要能達到處罰或認定責(zé)任即可。對此類委托可以采用求極值的方式進行檢驗。比如某路段有最高速度要求，在測量時，可以根據(jù)確定時段畫面，適當(dāng)放寬測量距離，從而使測量速度小于車輛真實速度，而該測量速度又高于最高限速度，這樣既達到了委托檢驗的要求，又可以規(guī)避誤差范圍，相反也可以。如在某起交通事故辦案中，辦案單位認為大卡車速度過慢導(dǎo)致事故發(fā)生，要求測量其速度。檢驗人員通過查看視頻估算后，其平均速度確實較慢，可以選用求極值的測量方式。檢驗人員實際測量了A、B點間距離SAB(見圖5)，并計算出平均速度，由于卡車真實運行距離為Sab小于SAB，其真實平均速度要小于測量值，檢驗結(jié)論為車輛在所測時段內(nèi)平均速度小于某值。通過這種測量方式既達到了辦案需要，同時又避開了誤差范圍問題。

圖5　車輛行駛中的兩幀圖片疊加所得

5關(guān)于檢驗結(jié)論描述問題

檢驗結(jié)論是辦案部門進行處罰和責(zé)任認定的主要依據(jù)，檢驗人員在描述檢驗結(jié)論時一定要嚴謹規(guī)范，否則一旦被當(dāng)事人提出異議，工作就會變得被動。視頻測速檢驗中，辦案單位在委托書中一般只籠統(tǒng)提出要求車速檢驗，沒有描述檢驗視頻時段，而檢驗人員在檢驗時，經(jīng)常要根據(jù)案情、視頻圖像等情況選取恰當(dāng)?shù)臅r段進行檢驗，考慮到車輛在不同時段車速總在動態(tài)變化，有時差距較大，因此檢驗文書在描述測量結(jié)果時，須按照實際測量時段進行描述，一般描述為：某視頻中某車輛在畫面顯示的某年某月某日某時某分某秒第幾幀至第幾幀或第幾幀/總幀數(shù)至第幾幀/總幀數(shù)的平均速度為多少至多少。

6結(jié)語

視頻測速是一種實踐性較強的檢驗工作，如果檢驗人員能夠注意和吸收上文中的一些思路和方法，不僅能夠提高檢驗數(shù)據(jù)的準確性，而且可以增強檢驗結(jié)果的可信度。在視頻監(jiān)控不斷普及的現(xiàn)狀下，將會運用這一方法在實際工作中發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

參考文獻

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(責(zé)任編輯陳小明)

作者簡介賈向紅(1976—)， 男， 山西襄汾縣人，高級工程師。研究方向為影像技術(shù)。

中圖分類號D631.57