基于視頻常規(guī)車速鑒定方法的拓展

莊靜 厲鵬

摘 要：根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)對車速有著各種各樣的鑒定方法，隨著監(jiān)控設(shè)備越來越多的投入使用，利用視頻進(jìn)行車速鑒定便是我們相對較為簡便及精確的一種方式，但是由于現(xiàn)存監(jiān)控視頻材料的清晰度及平穩(wěn)度等條件在部分時(shí)候不能滿足我們的要求。于是文中介紹了幾種方法，可以在視頻材料無法準(zhǔn)確選點(diǎn)的同時(shí)作為補(bǔ)充方法驗(yàn)證車速。

關(guān)鍵詞：交通事故;車速鑒定;鑒定方法拓展

中圖分類號：U461.99? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B? 文章編號：1671-7988（2020）22-221-03

Abstract： According to the existing standards， there are various methods of vehicle speed identification.With more and more monitoring equipment， using video to identify vehicle speed is more simpler and more accurate. However， due to the clarity and stability of existing monitoring video materials， they may not meet our requirements. So we introduce several ways which can be used as a supplementary method to verify the vehicle speed.

Keywords： Traffic accidents; Vehicle speed identification; Development method of identification

CLC NO.： U461.99? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）22-221-03

前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及現(xiàn)代汽車的高度普及，在極大地改善了公眾的出行方式的同時(shí)，給人類帶來的負(fù)面影響也日益嚴(yán)重，道路交通事故總量居高不下，相應(yīng)地，交通事故涉及的各類民事和刑事訴訟案件及其事故鑒定的需求量不斷增加。另一方面，由于事故的多樣性和復(fù)雜性，鑒定工作的難度也隨之增加。如何更科學(xué)、準(zhǔn)確、公正地分析和鑒定事故則是我們司法鑒定人員所應(yīng)該著重研究的。

在道路交通事故鑒定中，車速鑒定是其重要的內(nèi)容之一，根據(jù)GB/T33195-2016《道路交通事故車輛速度鑒定》[1]規(guī)定有以下車速鑒定方法：

依據(jù)動(dòng)力學(xué)理論通過交通事故仿真軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)車速測算;依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論根據(jù)人體、物體等散落物拋距或制動(dòng)拖印推算車速;根據(jù)碰撞試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)公式[2]進(jìn)行同類車輛車速鑒定;根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)，基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行車速鑒定;基于視頻圖像進(jìn)行車速分析（包括道路監(jiān)控和車載監(jiān)控）;基于其他車載記錄設(shè)備信息進(jìn)行車速鑒定。

1 運(yùn)用視頻進(jìn)行車速鑒定

在前些年的車速鑒定中，較多會(huì)根據(jù)制動(dòng)拖印來計(jì)算車速，但是在實(shí)際的交通事故中，由于雨雪等氣候原因會(huì)導(dǎo)致路面積水濕滑，或是由于汽車制動(dòng)系統(tǒng)配備ABS防抱死裝置，那么極大可能在事故過程中產(chǎn)生的拖印痕跡過淺更甚者無法產(chǎn)生拖動(dòng)印跡，這在本身就對拖印要求極高且參數(shù)條件苛刻的車速計(jì)算方式中，會(huì)產(chǎn)生更大的誤差[3]。

隨著城市化的推進(jìn)及對突發(fā)性事件的處理需求，監(jiān)控設(shè)備越來越多地應(yīng)用到各種公共安全系統(tǒng)中?，F(xiàn)部分城市，近兩年在其重要路段、道路交叉口、以及事故多發(fā)地等主要交通節(jié)點(diǎn)已普遍設(shè)有監(jiān)控設(shè)備，這些設(shè)備不僅可以對交通優(yōu)化提供數(shù)據(jù)，還可以監(jiān)控各種交通事件用于偵察、鑒定等用途[4]。

主要的視頻材料有固定式視頻圖像及車載式視頻圖像兩種，固定式視頻[5]更多來源于我們的監(jiān)控系統(tǒng)，而車載式視頻[6]則來源于公眾的車載記錄設(shè)備。

1.1 運(yùn)用視頻進(jìn)行車速鑒定的常規(guī)方法

根據(jù)GA/T1133-2014《基于視頻圖像的車輛行駛速度技術(shù)鑒定》[7]，鑒定方法主要分為利用參照物推算速度和利用特征點(diǎn)推算速度兩種。不管是何種視頻首先我們需要確定視頻錄像的幀速率，特別是需要進(jìn)行速度鑒定的時(shí)刻附近，確定其視頻材料的流暢性，幀速率記為f。（幀速率是指視頻錄像中每秒記錄靜止圖片的數(shù)量（幀數(shù)/秒），幀速率越高視頻圖像越為流暢。）

1.1.1 利用參照物進(jìn)行速度鑒定

選用參照物進(jìn)行速度推算時(shí)，應(yīng)盡量選取車行道分界線、人行橫道、路口導(dǎo)向線、路側(cè)電線桿、燈桿、樹木等具有明顯特征的固定點(diǎn)。

具體操作步驟如下：

（1）根據(jù)監(jiān)控錄像中被鑒定車輛的行駛軌跡，選取同一水平面內(nèi)被鑒定車輛通過的兩個(gè)點(diǎn)或線作為參照點(diǎn)（線），根據(jù)監(jiān)控錄像中被鑒定車輛的行駛軌跡及參照物的位置，選取車身上的某一點(diǎn)作為特征點(diǎn)。

（2）從特征點(diǎn)到達(dá)第一個(gè)參照點(diǎn)（線）時(shí)為始，當(dāng)該特征點(diǎn)到達(dá)第二個(gè)參照點(diǎn)（線）時(shí)結(jié)束，計(jì)算其間所對應(yīng)的幀數(shù)差，記為n。

（3）測量兩參照點(diǎn)（線）間的距離，記為L。（如圖1）

1.1.2 利用特征點(diǎn)進(jìn)行速度鑒定

選用特征點(diǎn)推算速度時(shí)，則應(yīng)選取目標(biāo)車輛前后端點(diǎn)、前后輪輪心、前后燈具端點(diǎn)、車窗玻璃前后端點(diǎn)、輪胎與地面接觸點(diǎn)等特征位置。

選用參照物進(jìn)行速度推算具體操作步驟如下：

（1）選取車身同一側(cè)面，距地高度近似相同的兩個(gè)特征點(diǎn)。

（2）從監(jiān)控錄像中某一幀圖像開始，設(shè)與車輛特征點(diǎn)重合的空間中的一點(diǎn)為空間特征點(diǎn)A，在第n 幀圖像上，設(shè)與車輛另一特征點(diǎn)重合的空間中的一點(diǎn)為空間特征點(diǎn)B，特征點(diǎn)B與特征點(diǎn)A近似重合。

（3）測量兩特征點(diǎn)間的距離 L。（如圖2）

2 運(yùn)用視頻鑒定車速的方法拓展

當(dāng)由于錄像設(shè)備、成像系統(tǒng)特性等因素會(huì)使視頻圖像在生成過程中出現(xiàn)空間距離與圖像距離無法直接測量的現(xiàn)象，參照物和特征點(diǎn)無法滿足鑒定要求，如何利用現(xiàn)有的方法去更多地進(jìn)行車速鑒定是我們所希望的。

視頻圖像有著“近大遠(yuǎn)小”的透視關(guān)系，但是車輛在1幀時(shí)間內(nèi)行駛的距離中，則可近似忽略這種透視關(guān)系的影響[8]。

2.1 時(shí)間插值法進(jìn)行速度鑒定

時(shí)間插值法數(shù)學(xué)模型，若在視頻圖像中，拍攝到的目標(biāo)車輛在運(yùn)動(dòng)方向上可找到兩個(gè)以上距離已知的特征點(diǎn)，就取其中兩個(gè)特征點(diǎn)之間的實(shí)際距離作為標(biāo)尺長度。算出車輛通過一個(gè)標(biāo)尺距離的準(zhǔn)確時(shí)間，從而得到精確的車速。

2.2 距離插值法進(jìn)行速度鑒定

距離插值法數(shù)學(xué)模型也忽略了“近大遠(yuǎn)小”的透視關(guān)系，認(rèn)為畫面中兩點(diǎn)之間的距離與實(shí)際空間中的實(shí)際距離成比例，因此可按照比值計(jì)算出車輛在整幀時(shí)間間隔內(nèi)行駛過的實(shí)際距離。

距離插值法是以n幀圖像時(shí)間為準(zhǔn)，根據(jù)車輛從0幀移動(dòng)到n幀的畫面距離，采用比例的方法計(jì)算出車輛從0幀到n幀時(shí)間內(nèi)車輛行駛過的實(shí)際距離，從而計(jì)算出車速。

2.3 網(wǎng)格法進(jìn)行速度鑒定

當(dāng)被鑒定車輛很難找到確定的移動(dòng)標(biāo)尺或由于視頻拍攝畫面不清晰、拍攝距離較遠(yuǎn)等原因無法在畫面中準(zhǔn)確地跟蹤到，無法使用時(shí)間插值法或距離插值法進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可采用網(wǎng)格法來進(jìn)行車速的計(jì)算。

我們需要借助軟件通過“近大遠(yuǎn)小”原理來鋪設(shè)透視網(wǎng)格，通過已知長度的地面標(biāo)記線從而獲得每個(gè)網(wǎng)格的距離，再利用時(shí)間插值法計(jì)算出車輛通過各個(gè)網(wǎng)格的準(zhǔn)確時(shí)間，即可以計(jì)算出車輛通過每個(gè)網(wǎng)格的平均速度。求助網(wǎng)格法的難點(diǎn)在于如何選取同一直線方向的點(diǎn)來鋪設(shè)網(wǎng)格。

3 未來的測速技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺在智能交通系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在車速鑒定方面，則可以基于深度學(xué)習(xí)[9]通過對車輛檢測直接提取車輛特征點(diǎn)參數(shù)，進(jìn)一步分析運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的特征點(diǎn)在不同時(shí)間點(diǎn)的位置信息，結(jié)合傳統(tǒng)的速度計(jì)算公式即可計(jì)算出車輛的速度，這也是對本文拓展方法的更深層次運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T33195-2016，道路交通事故車輛速度鑒定.中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，2016.

[2] 姜鶴.淺析道路交通事故車速鑒定中"典型公式"的應(yīng)用[J].時(shí)代汽車，2018， No.297（06）：42-43.

[3] 潘少猷.基于制動(dòng)印痕的交通事故車輛車速鑒定研究[D].2015.

[4] 馮浩，方建新，陳建國，等.道路交通事故速度重建技術(shù)現(xiàn)狀[J].中國司法鑒定，2014（06）：72-75.

[5] 張喆，代雪晶.視頻圖像在實(shí)際交通肇事案件領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].遼寧省交通高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2016（4）：21-22.

[6] 李駿，趙月，蔡雋.基于行駛記錄儀的車速鑒定案例分析[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2016，054（006）：16-18.

[7] GA/T1133-2014，基于視頻圖像的車輛行駛速度技術(shù)鑒定[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[8] 邱冉冉.基于監(jiān)控視頻圖像的交通事故車速計(jì)算方法研究[D]. 2017.

[9] 白楊，魏振鋼.基于深度學(xué)習(xí)方法的車速超速檢測應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通， 2019， 000（003）：P.285-286.