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

王麗波　劉志龍

摘 要：隨著我國(guó)私家車(chē)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(chǎng)，幫助交通警察等分析事故和認(rèn)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(guò)對(duì)模擬事故現(xiàn)場(chǎng)掃描獲取三維數(shù)據(jù)，進(jìn)行事故車(chē)輛三維建模并繪制現(xiàn)場(chǎng)平面圖和三維實(shí)景圖，幫助交通警察快速測(cè)量事故現(xiàn)場(chǎng)，減少事故處理對(duì)正常交通的影響，為交通事故現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(guó)交警部門(mén)常用尺測(cè)、手繪和攝影等方法記錄和采集事故現(xiàn)場(chǎng)的信息，同時(shí)通過(guò)對(duì)當(dāng)事人的實(shí)地調(diào)查和問(wèn)詢(xún)，最后形成初步的結(jié)果后開(kāi)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(qiáng)，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(guó)交通車(chē)擁用量的急劇上升，矛盾越來(lái)越明顯，需要用新技術(shù)和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查越來(lái)越迫切。文章提出通過(guò)三維激光掃描技術(shù)來(lái)獲取三維高清圖，最后確定事故責(zé)任，處理效果明顯增強(qiáng)，使用方法簡(jiǎn)便。

1 交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)的私家車(chē)數(shù)量呈現(xiàn)井噴的狀態(tài)，城市街道不堪重負(fù)。雖然城市的街道越修越寬，但仍然不能滿(mǎn)足市場(chǎng)出行的需要，交通擁堵是常事，再加上汽車(chē)駕駛員交通意識(shí)淡薄，駕駛習(xí)慣不好，交通事故頻頻發(fā)生。公安交警部門(mén)每天都派出大量的警力維護(hù)交通秩序，交通事故現(xiàn)場(chǎng)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(shí)也影響交通事故車(chē)輛的理賠等等。交通事故現(xiàn)場(chǎng)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(gè)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(jī)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(wèn)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(cè)距和相位差的原理，迅速測(cè)量和記錄下大量的測(cè)試點(diǎn)，最后形成三維數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)即包括被測(cè)點(diǎn)的位置、還包括被測(cè)點(diǎn)的圖像、色彩等等。數(shù)據(jù)獲取后，將這些被測(cè)的“點(diǎn)云”送向計(jì)算機(jī)進(jìn)行編輯處理，重建現(xiàn)場(chǎng)的“三維”圖像，對(duì)“三維”圖像進(jìn)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(cè)量?jī)x的最長(zhǎng)掃描可達(dá)350米，水平掃描視角可達(dá)360度，垂直掃描視角可達(dá)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(cè)物體的色彩灰度和反射強(qiáng)度信息。

3 三維激光掃描技術(shù)在交通事故現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(cè)站位置和測(cè)站數(shù)、生成點(diǎn)云圖、掃描數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)、三維建模和制作事故現(xiàn)場(chǎng)效果圖。

3.1 確定掃描的測(cè)站位置和測(cè)站數(shù)

交通事故現(xiàn)場(chǎng)通常都比較復(fù)雜，涉及的車(chē)輛或交通設(shè)施都會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)勘查，首先要確定掃描的測(cè)站位置和測(cè)站數(shù)，然后根據(jù)測(cè)站位置的實(shí)際情況放置控制目標(biāo)球，放置個(gè)數(shù)依據(jù)測(cè)站數(shù)。

3.2 生成點(diǎn)云圖

交通事故場(chǎng)所即包括車(chē)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(chē)輛以及各種痕跡比較集中的點(diǎn)為中心向外擴(kuò)展，由中心向外推進(jìn)，逐步記錄下各種現(xiàn)場(chǎng)的痕跡。為了防止遠(yuǎn)處痕跡被破壞，應(yīng)從周?chē)蛑行?，由外向?nèi)進(jìn)行掃描。對(duì)于造成重特大傷亡的事故現(xiàn)場(chǎng)，可以從事故起點(diǎn)向終點(diǎn)進(jìn)行分段掃描或從容易被破壞的位置開(kāi)始進(jìn)行掃描。

3.3 掃描數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)

接下來(lái)配準(zhǔn)各測(cè)站的數(shù)據(jù)，通過(guò)設(shè)備獲取完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取時(shí)應(yīng)該將目標(biāo)球安放于各掃描交界處，配準(zhǔn)目標(biāo)球?qū)崿F(xiàn)掃描數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)。獲取的數(shù)據(jù)再用Realworks 5.0軟件進(jìn)行相關(guān)的較正，并對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

3.4 三維建模

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

3.5 制作事故現(xiàn)場(chǎng)效果圖

最后通過(guò)手工勾勒或數(shù)碼相機(jī)制作事故現(xiàn)場(chǎng)效果圖。制作效果圖時(shí)應(yīng)該將生成的現(xiàn)場(chǎng)三視圖打印在相應(yīng)位置，規(guī)范使用圖形符號(hào)標(biāo)注尺寸數(shù)據(jù)，詳細(xì)填寫(xiě)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和事發(fā)車(chē)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(chǎng)記錄圖。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查對(duì)于交通事故糾紛，交通事故現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)快速三維掃描，建立事故車(chē)輛的三維模型，通過(guò)三維實(shí)景圖快速測(cè)量距離，可以及時(shí)提取交通事故的詳細(xì)信息。三維激光掃描交通事故現(xiàn)場(chǎng)時(shí)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(cè)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(chǎng)勘查提供了技術(shù)支持，為交警現(xiàn)場(chǎng)引導(dǎo)交通秩序贏得了時(shí)間，值得推廣。

參考文獻(xiàn)

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