CN110286248A - 一种基于视频图像的车辆车速测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于车速测定技术领域，公开了一种基于视频图像的车辆车速测定方法，通过提取出目标车辆在案发时的案件视频、在案发现场路面贴上反光贴、重建现场、选取测量区域，测量目标车辆在测量区域的行驶距离、测定车辆在测量区域的车速等步骤，得出目标车辆的行驶速度。本发明的车辆测速测定方法，在交通事故现场缺乏视频测速装置的情况下，利用交通肇事现场周边监控记录下肇事车辆的视频资料，对肇事车辆的车速进行测定，还原案发经过，有利于交通事故案件性质的判断和事故责任的划分，有利于交通事故案件的处理。
Description
技术领域
本发明属于车速测定技术领域，具体涉及一种基于视频图像的车辆车速测定方法。
背景技术
随着我国社会经济的快速发展，城市现代化进程加快，城市人口迅速增多，城市功能日益复杂化，使道路交通事故成为社会经济发展中一个不得不面对的问题。
汽车的车速测定，对交通管理部门的工作有着重要的意义。交通管理部门会根据道路、交通和天气情况适时设定车速,行驶在路面上的汽车不得超过限速标志、标线标明的速度。限制车辆行驶速度，可有效保证交通安全。高速公路上的车速测定是针对事先安装专用的测速装置，借用软件实现车速测定的专业测速系统，具有主动性和目的性。这里的车速测量是指，案件视频录制前现场无专门测量仪器或系统，案发后涉案车辆不在案件现场的车速测量技术。目标车辆的行驶状态有两种情况，一种是驾驶人未采取应急措施的驾驶状态，一种是驾驶人已采取应急措施的驾驶状态。通过视频回放、现场勘查等可以判断转向、减速、刹车等应急动作的时间点。应根据需要选择测速点，这对于案件性质判断和事故责任划分至关重要。对于交通事故现场缺乏视频测速装置时，案发现场难以还原，且肇事车辆的车速取法确定，案件性质的判断和事故责任的划分难以确定，不利于交通事故案件的处理。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种基于视频图像的车辆车速测定方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：具体步骤如下：
S1.提取出目标车辆在案发时的案件视频；
S2.在案件视频中选择一参照物，测速时在案发现场的实时监控画面中找到该参照物，对实时监控画面进行校正，得到校正监控；
S3.在案发现场路面贴上反光贴；
S4.重建现场，选取测量区域，利用所述反光贴测量目标车辆在测量区域的行驶距离；
S5.利用帧率和目标车辆在测量区域的总帧数，计算目标车辆在测量区域的车速。
汽车的车速测定，对交通管理部门的工作有着重要的意义。交通管理部门会根据道路、交通和天气情况适时设定车速,行驶在路面上的汽车不得超过限速标志、标线标明的速度。限制车辆行驶速度，可有效保证交通安全。高速公路上的车速测定是针对事先安装专用的测速装置，借用软件实现车速测定的专业测速系统，具有主动性和目的性。这里的车速测量是指，案件视频录制前现场无专门测量仪器或系统，案发后涉案车辆不在案件现场的车速测量技术。目标车辆的行驶状态有两种情况，一种是驾驶人未采取应急措施的驾驶状态，一种是驾驶人已采取应急措施的驾驶状态。通过视频回放、现场勘查等可以判断转向、减速、刹车等应急动作的时间点。应根据需要选择测速点，这对于案件性质判断和事故责任划分至关重要。
本发明主要针对在交通肇事现场无视频测速装置的情况下，无法确定肇事车辆是否存在超速的违规行为时，交通肇事现场周边监控记录下肇事车辆的视频的情形。利用相关视频图像测量肇事车辆的行驶速度。
上述步骤S1中，首先需要收集交通事故发生时相关路段的视频资料，主要是交通事故现场周边监控记录下的视频，然后对这些视频进行筛选，选取出播放流畅、帧率稳定、无明显掉帧的案件视频，用于测速。
上述步骤S2中，校正监控是根据案发当时的案件视频，对案发后案发现场的实时监控进行校正，使得实时监控画面与案件视频画面可完全重叠，得到校正监控。如果案件视频和实时监控画面出现不一致的情况，说明视频监控后期被移动过，应详细校正。直至案件视频和实时监控画面完全一致，将监控恢复到案发时的视场角度和范围。两个画面完全重合后，只有时间差异(一个是案发时间、一个是重建时间)和车辆差异(一个有事故车辆、一个没有事故车辆)，其它完全相同。
在测量行驶距离时，首先选择两个参照物，根据车辆的行驶方向，其中一个作为车辆行驶的起点，另一个所述参照物作为车辆行驶的终点。然后确定车辆在起点到终点之间的行驶轨迹。最后测量车辆在起点和终点之间的行驶距离。
行驶距离测定完毕，然后将车辆在起点至终点部分的视频进行逐帧播放，确定该部分视频的帧率和帧数，然后计算出车辆在该部分视频中的行驶时间，进而计算出车辆在起点至终点部分的行驶速度。
进一步的，上述步骤S2的具体步骤如下：
(2.1)回放案件视频，打开案发现场的实时监控画面；
(2.2)将案件视频和实时监控画面的调整为相同的尺寸；
(2.3)在案件视频中选择固定的点位作为对比点，并对对比点进行标记；
(2.4)在实时监控画面中找到相应的对比点，对实时监控画面进行校正，得到校正监控。
上述校正案件视频的具体方法为：首先，回放案件视频，打开实时监控；将两个视频的画面尺寸调整为同样大小；然后在案件视频中选择相对固定的点位作为对比点，可选择的点位为墙砖的相交点、地砖的连接点、车行道边缘线等，在选择固定的点位时需要该点位能在实时监控中找到；其次是对固定点位进行标记；最后将案件视频和重建现象视频画面进行重叠，完成校正。在重叠时，如果案件视频和实时监控画面出现不一致的情况，说明实时监控后期被移动过，应详细校正，直至画面完全一致。将重建现场的视频监控装置恢复到案发时的视场角度和范围。案件视频和实时监控完全重合后，只有时间差异(案件视频的时间为案发时间、实时监控的时间为重建时间)和车辆差异(案件视频中有目标车辆、实时监控中没有事故车辆)，其它完全相同。
更进一步的，上述步骤S4的具体步骤如下：
(4.1)播放案件视频，选取目标车辆行驶弯道较少的路段作为测量区域；
(4.2)选取案件视频中测量区域部分的两个参照物，两个参照物所在的位置不同，其中一个参照物作为起点，另一参照物作为终点，并在校正监控画面中找到这两个参照物；
(4.3)将校正监控画面与案件视频重叠，得到测试监控；
(4.4)在目标车辆上选取一个点作为特征点，并对特征点进行标记；
(4.5)根据参照物和特征点确定目标车辆在测量区域的起点和终点；
(4.6)利用反光贴确定目标车辆在测量区域的行驶距离；
(4.7)测量目标车辆在测量区域的行驶时间，目标车辆的特征点经过起点与目标车辆的特征点经过终点之间的时间差，即为车辆在行驶区域的行驶时间。
更进一步的，上述步骤S5的具体步骤如下：
(5.1)对视频进行逐帧播放、逐帧检测，观测帧率；
(5.2)确定帧率后，确定目标车辆行驶测量区域的总帧数；
(5.3)计算出目标车辆在测量区域的行驶速度。
更进一步的，上述步骤S1的具体步骤如下：
(1.1)确定目标车辆；
(1.2)对视频图像进行初步筛选，选取待测车辆图像相对清晰、可以分辨车辆外观、轮廓、运动轨迹的视频图像；
(1.3)对视频图像进二次筛选，选取播放流畅、帧率稳定、无明显掉帧的视频图像；
(1.4)确定目标车辆在案件视频中出现的时间和位置。
更进一步的，计算车辆在测量区域的行驶时间，计算公式为：
t＝n/f
式中：t为车辆在测量区域的行驶时间，n为车辆在测量区域视频中的帧数，f为车辆在测量区域视频中的帧率。
更进一步的，上述步骤(5.2)的具体步骤如下：
(5.2.1)选定待测定的起始帧图像；
(5.2.2)记录目标车辆的特征点所在路面的位置；
(5.2.3)选定待测定的末尾帧图像，记录特征点所在路面的位置；
(5.2.4)记录期间的帧数；
(5.2.5)确定帧率。
更进一步的，所述反光贴为带有数字刻度的反光贴
更进一步的，所述特征点为车辆前后端点、前后轮轮心、前后灯具端点、车窗玻璃前后端点、轮胎与地面接触点中的任意一个。
更进一步的，所述对比点为墙砖的相交点、地砖的连接点和车行道边缘线中的任意一个。
本发明的有益效果为：
本发明的车辆测速测定方法，在交通事故现场缺乏视频测速装置的情况下，交通肇事现场周边监控记录下肇事车辆的视频资料，对肇事车辆的车速进行测定，还原案发经过。
附图说明
图1是实施例5中重建现象的视频画面图。
图2是实施例5中测试监控中目标车辆行驶至起点的视频画面图。
图3是本实施5中测试监控中目标车辆行驶至终点的视频画面图。
图中：1-反光贴；2-路面；3-目标车辆。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1：
本实施例公开了一种基于视频图像的车辆车速测定方法，具体步骤如下：
S1.提取出目标车辆3在案发时的案件视频；
S2.在案件视频中选择一参照物，测速时在案发现场的实时监控画面中找到该参照物，对实时监控画面进行校正，得到校正监控；
S3.在案发现场路面2贴上反光贴1；
S4.重建现场，选取测量区域，利用所述反光贴1测量目标车辆3在测量区域的行驶距离；
S5.利用帧率和目标车辆3在测量区域的总帧数，计算目标车辆3在测量区域的车速。
汽车的车速测定，对交通管理部门的工作有着重要的意义。交通管理部门会根据道路、交通和天气情况适时设定车速,行驶在路面2上的汽车不得超过限速标志、标线标明的速度。限制车辆行驶速度，可有效保证交通安全。高速公路上的车速测定是针对事先安装专用的测速装置，借用软件实现车速测定的专业测速系统，具有主动性和目的性。这里的车速测量是指，案件视频录制前现场无专门测量仪器或系统，案发后涉案车辆不在案件现场的车速测量技术。目标车辆3的行驶状态有两种情况，一种是驾驶人未采取应急措施的驾驶状态，一种是驾驶人已采取应急措施的驾驶状态。通过视频回放、现场勘查等可以判断转向、减速、刹车等应急动作的时间点。应根据需要选择测速点，这对于案件性质判断和事故责任划分至关重要。
本发明主要针对在交通肇事现场无视频测速装置的情况下，无法确定肇事车辆是否存在超速的违规行为时，交通肇事现场周边监控记录下肇事车辆的视频的情形。利用相关视频图像测量肇事车辆的行驶速度。
上述步骤S1中，首先需要收集交通事故发生时相关路段的视频资料，主要是交通事故现场周边监控记录下的视频，然后对这些视频进行筛选，选取出播放流畅、帧率稳定、无明显掉帧的案件视频，用于测速。
上述步骤S2中，校正监控是根据案发当时的案件视频，对案发后案发现场的实时监控进行校正，使得在测速时实时监控画面与案件视频画面可完全重叠，得到校正监控。如果案件视频和实时监控画面出现不一致的情况，说明视频监控后期被移动过，应详细校正。直至案件视频和实时监控画面完全一致，将监控恢复到案发时的视场角度和范围。两个画面完全重合后，只有时间差异(一个是案发时间、一个是重建时间)和车辆差异(一个有事故车辆、一个没有事故车辆)，其它完全相同。
在测量行驶距离时，首先选择两个参照物，根据车辆的行驶方向，其中一个作为车辆行驶的起点，另一个所述参照物作为车辆行驶的终点。然后确定车辆在起点到终点之间的行驶轨迹。最后测量车辆在起点和终点之间的行驶距离。
行驶距离测定完毕，然后将车辆在起点至终点部分的视频进行逐帧播放，确定该部分视频的帧率和帧数，然后计算出车辆在该部分视频中的行驶时间，进而计算出车辆在起点至终点部分的行驶速度。
实施例2：
本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化的限定，本实施例提供一种基于视频图像的车辆车速测定方法，具体步骤如下：
S1.提取出目标车辆3在案发时的案件视频；
S2.在案件视频中选择一参照物，测速时在案发现场的实时监控画面中找到该参照物，对实时监控画面进行校正，得到校正监控；
S3.在案发现场路面2贴上反光贴1；
S4.重建现场，选取测量区域，利用所述反光贴1测量目标车辆3在测量区域的行驶距离；
S5.利用帧率和目标车辆3在测量区域的总帧数，计算目标车辆3在测量区域的车速。
上述步骤S2的具体步骤如下：
(2.1)回放案件视频，打开案发现场的实时监控画面；
(2.2)将案件视频和实时监控画面的调整为相同的尺寸；
(2.3)在案件视频中选择固定的点位作为对比点，并对对比点进行标记；
(2.4)在实时监控画面中找到相应的对比点，对实时监控画面进行校正，得到校正监控。
上述校正案件视频的具体方法为：首先，回放案件视频，打开实时监控；将两个视频的画面尺寸调整为同样大小；然后在案件视频中选择相对固定的点位作为对比点，可选择的点位为墙砖的相交点、地砖的连接点、车行道边缘线等，在选择固定的点位时需要该点位能在实时监控中找到；其次是对固定点位进行标记；最后将案件视频和重建现象视频画面进行重叠，完成校正。在重叠时，如果案件视频和实时监控画面出现不一致的情况，说明实时监控后期被移动过，应详细校正，直至画面完全一致。将重建现场的视频监控装置恢复到案发时的视场角度和范围。案件视频和实时监控完全重合后，只有时间差异(案件视频的时间为案发时间、实时监控的时间为重建时间)和车辆差异(案件视频中有目标车辆3、实时监控中没有事故车辆)，其它完全相同。
实施例3：
本实施例是在上述实施例2的基础上进行优化的限定，本实施例提供一种基于视频图像的车辆车速测定方法，具体步骤如下：
S1.提取出目标车辆3在案发时的案件视频；
S2.在案件视频中选择一参照物，测速时在案发现场的实时监控画面中找到该参照物，对实时监控画面进行校正，得到校正监控；
S3.在案发现场路面2贴上反光贴1；
S4.重建现场，选取测量区域，利用所述反光贴1测量目标车辆3在测量区域的行驶距离；
S5.利用帧率和目标车辆3在测量区域的总帧数，计算目标车辆3在测量区域的车速。
上述步骤S2的具体步骤如下：
(2.1)回放案件视频，打开案发现场的实时监控画面；
(2.2)将案件视频和实时监控画面的调整为相同的尺寸；
(2.3)在案件视频中选择固定的点位作为对比点，并对对比点进行标记；
(2.4)在实时监控画面中找到相应的对比点，对实时监控画面进行校正，得到校正监控。
上述步骤S4的具体步骤如下：
(4.1)播放案件视频，选取目标车辆3行驶弯道较少的路段作为测量区域；
(4.2)选取案件视频中测量区域部分的两个参照物，两个参照物所在的位置不同，其中一个参照物作为起点，另一参照物作为终点，并在校正监控画面中找到这两个参照物；
(4.3)将校正监控画面与案件视频重叠，得到测试监控；
(4.4)在目标车辆3上选取一个点作为特征点，并对特征点进行标记；
(4.5)根据参照物和特征点确定目标车辆3在测量区域的起点和终点；
(4.6)利用反光贴1确定目标车辆3在测量区域的行驶距离；
(4.7)测量目标车辆3在测量区域的行驶时间，目标车辆3的特征点经过起点与目标车辆3的特征点经过终点之间的时间差，即为车辆在行驶区域的行驶时间。
实施例4：
本实施例是在上述实施例3的基础上进行优化的限定，本实施例提供一种基于视频图像的车辆车速测定方法，具体步骤如下：
S1.提取出目标车辆3在案发时的案件视频；
S2.在案件视频中选择一参照物，测速时在案发现场的实时监控画面中找到该参照物，对实时监控画面进行校正，得到校正监控；
S3.在案发现场路面2贴上反光贴1；
S4.重建现场，选取测量区域，利用所述反光贴1测量目标车辆3在测量区域的行驶距离；
S5.利用帧率和目标车辆3在测量区域的总帧数，计算目标车辆3在测量区域的车速。
上述步骤S2的具体步骤如下：
(2.1)回放案件视频，打开案发现场的实时监控画面；
(2.2)将案件视频和实时监控画面的调整为相同的尺寸；
(2.3)在案件视频中选择固定的点位作为对比点，并对对比点进行标记；
(2.4)在实时监控画面中找到相应的对比点，对实时监控画面进行校正，得到校正监控。
上述步骤S4的具体步骤如下：
(4.1)播放案件视频，选取目标车辆3行驶弯道较少的路段作为测量区域；
(4.2)选取案件视频中测量区域部分的两个参照物，两个参照物所在的位置不同，其中一个参照物作为起点，另一参照物作为终点，并在校正监控画面中找到这两个参照物；
(4.3)将校正监控画面与案件视频重叠，得到测试监控；
(4.4)在目标车辆3上选取一个点作为特征点，并对特征点进行标记；
(4.5)根据参照物和特征点确定目标车辆3在测量区域的起点和终点；
(4.6)利用反光贴1确定目标车辆3在测量区域的行驶距离；
(4.7)测量目标车辆3在测量区域的行驶时间，目标车辆3的特征点经过起点与目标车辆3的特征点经过终点之间的时间差，即为车辆在行驶区域的行驶时间。
上述步骤S5的具体步骤如下：
(5.1)对视频进行逐帧播放、逐帧检测，观测帧率；
(5.2)确定帧率后，确定目标车辆3行驶测量区域的总帧数；
(5.3)计算出目标车辆3在测量区域的行驶速度。
更进一步的，上述步骤S1的具体步骤如下：
(1.1)确定目标车辆3；
(1.2)对视频图像进行初步筛选，选取待测车辆图像相对清晰、可以分辨车辆外观、轮廓、运动轨迹的视频图像；
(1.3)对视频图像进二次筛选，选取播放流畅、帧率稳定、无明显掉帧的视频图像；
(1.4)确定目标车辆3在案件视频中出现的时间和位置。
更进一步的，计算车辆在测量区域的行驶时间，计算公式为：
t＝n/f
式中：t为车辆在测量区域的行驶时间，n为车辆在测量区域视频中的帧数，f为车辆在测量区域视频中的帧率。
上述步骤(5.2)的具体步骤如下：
(5.2.1)选定待测定的起始帧图像；
(5.2.2)记录车辆的特征点所在路面2的位置；
(5.2.3)选定待测定的末尾帧图像，记录特征点所在路面2的位置；
(5.2.4)记录期间的帧数；
(5.2.5)确定帧率。
所述反光贴1为带有数字刻度的反光贴1
所述特征点为车辆前后端点、前后轮轮心、前后灯具端点、车窗玻璃前后端点、轮胎与地面接触点中的任意一个。
所述对比点为墙砖的相交点、地砖的连接点和车行道边缘线中的任意一个。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (10)
1.一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：具体步骤如下：
S1.提取出目标车辆在案发时的案件视频；
S2.在案件视频中选择一参照物，测速时在案发现场的实时监控画面中找到该参照物，对实时监控画面进行校正，得到校正监控；
S3.在案发现场路面贴上反光贴；
S4.重建现场，选取测量区域，利用所述反光贴测量目标车辆在测量区域的行驶距离；
S5.利用帧率和目标车辆在测量区域的总帧数，计算目标车辆在测量区域的车速。
2.根据权利要求1所述的一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：上述步骤S2的具体步骤如下：
(2.1)回放案件视频，打开案发现场的实时监控画面；
(2.2)将案件视频和实时监控画面的调整为相同的尺寸；
(2.3)在案件视频中选择固定的点位作为对比点，并对对比点进行标记；
(2.4)在实时监控画面中找到相应的对比点，对实时监控画面进行校正，得到校正监控。
3.根据权利要求2所述的一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：上述步骤S4的具体步骤如下：
(4.1)播放案件视频，选取目标车辆行驶弯道较少的路段作为测量区域；
(4.2)选取案件视频中测量区域部分的两个参照物，并在校正监控画面中找到这两个参照物；
(4.3)将校正监控画面与案件视频重叠，得到测试监控；
(4.4)在目标车辆上选取一个点作为特征点，并对特征点进行标记；
(4.5)根据参照物和特征点确定目标车辆在测量区域的起点和终点；
(4.6)利用反光贴确定目标车辆在测量区域的行驶距离；
(4.7)测量目标车辆在测量区域的行驶时间。
4.根据权利要求3所述的一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：上述步骤S5的具体步骤如下：
(5.1)对视频进行逐帧播放、逐帧检测，观测帧率；
(5.2)确定帧率后，确定目标车辆行驶测量区域的总帧数；
(5.3)计算出目标车辆在测量区域的行驶速度。
5.根据权利要求4所述的一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：上述步骤S1的具体步骤如下：
(1.1)提取目标车辆在案发时的案件视频；
(1.2)对视频图像进行初步筛选，选取待测目标车辆图像相对清晰、可以分辨目标车辆外观、轮廓、运动轨迹的视频图像；
(1.3)对视频图像进二次筛选，选取播放流畅、帧率稳定、无明显掉帧的视频图像；
(1.4)确定目标车辆在案件视频中出现的时间和位置。
6.根据权利要求5所述的一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：计算目标车辆在测量区域的行驶时间，计算公式为：
t＝n/f
式中：t为目标车辆在测量区域的行驶时间，n为目标车辆在测量区域视频中的帧数，f为目标车辆在测量区域视频中的帧率。
7.根据权利要求6所述的一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：上述步骤(5.2)的具体步骤如下：
(5.2.1)选定待测定的起始帧图像；
(5.2.2)记录目标车辆的特征点所在路面的位置；
(5.2.3)选定待测定的末尾帧图像，记录特征点所在路面的位置；
(5.2.4)记录期间的帧数；
(5.2.5)确定帧率。
8.根据权利要求7所述的一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：所述反光贴为带有数字刻度的反光贴。
9.根据权利要求8所述的一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：所述特征点为目标车辆前后端点、前后轮轮心、前后灯具端点、车窗玻璃前后端点和轮胎与地面接触点中的任意一个。
10.根据权利要求9所述的一种基于视频图像的车辆车速测定方法，其特征在于：所述对比点为墙砖的相交点、地砖的连接点和车行道边缘线中的任意一个。
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