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基于虚拟现实的交通事故模拟再现关键技术研究
| 论文题名： | 基于虚拟现实的交通事故模拟再现关键技术研究 |
| 关键词： | 虚拟现实;汽车交通事故;图像测距技术;事故处理 |
| 摘要： | 汽车交通事故是当今全球性公害之一，而我国又是交通事故最严重的国家。交通事故在瞬间完成，许多细节无从知道，而且极易造成错觉的特点，决定了交通事故处理比较困难。公正、客观、严密地查明交通事故真相，分析事故原因，认定事故责任，在公安交通事故处理中极为重要。 目前交通事故处理主要依靠皮尺测量、记录证据、人为判断，存在明显的缺陷。交通事故现场勘查比较先进的手段是用全站仪代替皮尺进行现场测量和比例图的绘制，效率有了一定的提高。但是和摄影测量(图像测距)技术相比，在现场的测量速度方面仍有很大差距。此外，图像测距所获得的信息还具有原始性、完整性和可再利用性等优点。随着我国国民经济的发展，汽车保有量的增加，利用计算机相关技术进行现场测量、重建事故现场、交通事故模拟方面的研究和开发显得尤为重要。 将图像测距技术应用在交通事故中，能够有效缩短事故现场的测量时间，提高现场处理速度，尽快恢复正常的交通秩序，减少二次事故的可能性。同时，图像测距的结果可以直接应用于事故再现。基于图像测距技术模拟交通事故发生的全过程，进而分析事故形成的原因、客观公正地处理交通事故，既可极大地提高交通事故的现场处理速度，确保道路畅通，又可提高交通事故处理的工作质量。 本文致力于研究交通事故模拟再现关键技术，并重点研究了关键技术中的图像测距技术及其在交通事故处理方面的应用，主要工作体现在以下方面： 1.研究了标定特征点的提取方法，提出了HSV角点检测算法，并对各种角点检测算法性能进行了比较。 棋盘格角点不同于普通角点，它具有明显的图案对称性。HSV角点检测算法充分考虑了图案灰度对比明显的特性，结合Forstner算子得到亚像素级精度角点。此外，直线检测算法的引入加快了角点检测的速度。 2.对传统的相机标定方法进行了阐述，给出了改进的相机标定两步法。 相机标定是视觉测量的关键，标定精度和计算速度是衡量标定算法的重要指标。改进方法考虑了镜头径向畸变，同时减少了运算量。 3.基于新的角点提取算法和改进的相机标定两步法实现了图像测距模块。测距算法具有良好的测量精度，测距模块的实现能够为模拟系统提供大量现场信息。 4.把图像测距技术应用到交通事故快速处理中，进而实现了一个基于虚拟现实的交通事故三维模拟系统。对交通事故三维模拟系统进行总体设计，利用3DS MAX构建事故三维模型，实现了模拟系统对3DS模型的调用与控制。探讨了交通事故的动画绘制、优化输出方法。在众多交通事故类型中，基于虚拟现实技术实现了两车碰撞类型的仿真模拟。 |
| 作者： | 何绪堂 |
| 专业： | 计算机软件与理论 |
| 导师： | 刘培玉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东师范大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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