基于点云高度投影快速自动生成路面和车辆现场要素的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于点云高度投影快速自动生成路面和车辆现场要素的方法，通过具有数据传输功能的拍摄装置对事故现场进行拍摄采集，并将数据传输到服务器，服务器基于点云数据的平面图自动生成技术，自动绘制出平面图中物体的轮廓，客观固定物体之间的相对位置关系。采用本发明专利技术技术方案不需要人工测量缩放比例和上图，大幅缩短绘制时间，实现事故现场处理的自动化和智能化，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
基于点云高度投影快速自动生成路面和车辆现场要素的方法
本专利技术涉及三维点云分析技术应用领域，尤其涉及一种基于点云高度投影快速自动生成路面和车辆现场要素的方法。
技术介绍
国内外大部分交通警察在交通事故现场勘测中使用计算辅助CAD绘制平面图。现有的计算机辅助绘制道路交通事故现场图工作流程：交警使用皮尺和激光测距仪量测现场，利用AutoCad等计算机绘图辅助软件，通过摆放车辆等交通事故现场图形符号模型，根据比例绘制现场图。此方法的测距工作依靠人工，测量工作量大，测量精度受操作人员水平影响，同时绘图质量因绘图人员的水平参差不齐。二是所有测量、绘图工作必须在道路交通事故现场完成，现场撤销后不可绘图。而道路交通事故现场由于人为、天气等外界因素干扰，事故现场很容易在短时间内遭到破坏和干扰，不可能像刑事案件现场那样长时间保留。一旦遭到破坏，不可恢复，测量数据如有遗漏、错误，无法挽回或查证。国内外大部分交通警察在交通事故现场勘测中使用街景地图类型的360度实景记录图。运用数码相机对现有场景进行多角度环视拍摄之后，可通过后期处理，生成360°全景图。该图可实现以某点为圆心，原地转动360°环绕观察现场，并标识事故现场车辆等要素。该技术存在的缺陷：一是根据GA49-2014《道路交通事故现场图绘制》规定，360°实景记录图不能替代平面图。二是实景记录图衍生的正射影像图亦不能代替平面图的法律效力。三是利用实景记录图进行的二次测量，误差太大，超过了国家规定的5%，往往达到10%。总而言之，国内外大部分交通警察在交通事故现场勘测中仍大量使用手工作业方式，手工作业方式对交通事故现场测量主要是靠人眼判断、手摸、皮尺量、手工绘图等传统方法，该方法主要存在以下几个方面的缺陷：1）测量数据方面，漏测、错测、漏画、错画等现象时有发生；2）测量过程中的各种限制，交通事故发生在雨雪、浓雾天气以及夜晚等都将给现场勘察带来很大的困难，在高速公路、高架公路及桥梁上处理交通事故有更高的要求，要求在最短的时间内采集最多的事故现场信息，同时必须以最快的速度恢复交通畅通；3）测量数据的加工以及现场重构方面，无法对事故现场信息进行二次提取，测量结束后，现场即被撤除，如果收集证据不全，或数据间发生矛盾时，则无法进行二次取证，使事故处理陷入困境；4）在绘制交通事故现场图方面，近年来出现了不少绘制软件，但是由于测量仍然需要手工的方式进行，自动化程度不高，给现场执法警员带来了很大的精神和体力负担；5）事故现场资料存储、建档和检索方面，该方法极不方便，对于重大、疑难交通事故的处理缺乏系统、完整、形象化的依据，事故现场形象化恢复和数字立体再现等新概念就更难以实现。随着科技的进步，目前交警在处理交通事故现场也采用了数码相机的设备进行事故现场的拍摄，但仍然局限于对事故现场照片进行简单的定性分析。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术解决的技术问题是如何解决在处理交通事故现场工作中，测量工作量大、交通事故现场图形符号模型摆放依靠人工、二次测量精度不准的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种基于点云高度投影快速自动生成路面和车辆现场要素的方法，通过具有数据传输功能的拍摄装置对事故现场进行拍摄采集，并将数据传输到服务器，服务器基于点云数据的平面图自动生成技术，自动绘制出平面图中物体的轮廓，客观固定物体之间的相对位置关系，包括以下步骤：（1）操作人员到达道路交通事故现场；（2）在道路交通事故现场放置标志物，以此为基准点，手持拍摄装置绕道路交通事故现场一圈进行拍摄；（3）拍摄完毕，在拍摄装置中将拍摄数据转成TXT格式的带法线点云数据并以截取一定范围内的点云数据方式划定道路交通事故现场范围，然后将点云数据通过无线网络传送到服务器；（4）服务器读取TXT格式的带法线点云数据，信息读取后保存在道路交通事故绘图系统中；识别点云数据中包含的标志物特征，在识别出标志物特征的基础上，根据标志物的摆放位置，识别出地面，生成地面上物体对于地面上的投影，综合识别出的地面和空间其他的物体三维信息，根据地面位置地面上物体的高度计算出物体的轮廓并投影到地面上，形成现场平面图并保存在服务器中；（5）操作人员通过移动终端从服务器中下载包含有路面和车辆现场要素的事故现场平面图。所述标志物的高度为30-50厘米。在步骤（2）中，所述绕道路交通事故现场一圈进行拍摄过程中拍摄照片不少于10张。所述服务器可以存储数据及比例图以便后续查询和调阅，并将包含的各种事故现场数据直接用于事故再现分析。所述拍摄装置为手机、相机、摄像机或激光测量仪。所述点云数据为包含颜色、位置、法线和标志物的点云信息。采用本专利技术技术方案的有益效果是：1、无需人工绘制地面上物体的轮廓，客观固定物体之间的相对位置关系，不需要人工测量缩放比例和上图，大幅缩短绘制时间；2、能够及时根据服务器给出的图像正确给出处理意见，还能作为现场的数据保存在服务器内；3、提高了绘图的精准度，减少了绘图者水平对绘图质量的差异；4、实现事故现场处理的自动化和智能化，提高工作效率。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术的点云数据格式TXT截图；图3为本专利技术的标志物识别示意图；图4为本专利技术的识别地面示意图；图5为本专利技术的物体对于地面上的投影示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明，但不是对本专利技术的限定。图1示出了本专利技术的流程图，一种基于点云高度投影快速自动生成路面和车辆现场要素的方法，通过具有数据传输功能的拍摄装置对事故现场进行拍摄采集，并将数据传输到服务器，服务器基于点云数据的平面图自动生成技术，自动绘制出平面图中物体的轮廓，客观固定物体之间的相对位置关系，包括以下步骤：（1）操作人员到达道路交通事故现场；（2）在道路交通事故现场放置标志物，以此为基准点，手持拍摄装置绕道路交通事故现场一圈进行拍摄；（3）拍摄完毕，在拍摄装置中将拍摄数据转成TXT格式的带法线点云数据并以截取一定范围内的点云数据方式划定道路交通事故现场范围，然后将点云数据通过无线网络传送到服务器；（4）服务器读取TXT格式的带法线点云数据，信息读取后保存在道路交通事故绘图系统中；识别点云数据中包含的标志物特征，在识别出标志物特征的基础上，根据标志物的摆放位置，识别出地面，生成地面上物体对于地面上的投影，综合识别出的地面和空间其他的物体三维信息，根据地面位置地面上物体的高度计算出物体的轮廓并投影到地面上，形成现场平面图并保存在服务器中；（5）操作人员通过移动终端从服务器中下载包含有路面和车辆现场要素的事故现场平面图。所述标志物的高度为30-50厘米。所述服务器可以存储数据及比例图以便后续查询和调阅，并将包含的各种事故现场数据直接用于事故再现分析。所述步骤（2）绕道路交通事故现场一圈进行拍摄过程中拍摄照片不少于10张。所述拍摄装置为手机、相机、摄像机或激光测量仪。所述点云数据为包含颜色、位置、法线和标志物的点云信息。图2示出了本专利技术的点云数据格式TXT截图；图3示出了本专利技术的标志物识别示意图；图4示出了本专利技术的识别地面示意图；图5示出了本专利技术的物体对于地面上的投影示意图。采用本专利技术技术方案的有益效果是：1、无需人工绘制地面上物体的轮廓，客观固定物体之间的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于点云高度投影快速自动生成路面和车辆现场要素的方法，其特征在于：通过具有数据传输功能的拍摄装置对事故现场进行拍摄采集，并将数据传输到服务器，服务器基于点云数据的平面图自动生成技术，自动绘制出平面图中物体的轮廓，客观固定物体之间的相对位置关系，包括以下步骤：（1）操作人员到达道路交通事故现场；（2）在道路交通事故现场放置标志物，以此为基准点，手持拍摄装置绕道路交通事故现场一圈进行拍摄；（3）拍摄完毕，在拍摄装置中将拍摄数据转成TXT格式的带法线点云数据并以截取一定范围内的点云数据方式划定道路交通事故现场范围，然后将点云数据通过无线网络传送到服务器；（4）服务器读取TXT格式的带法线点云数据，信息读取后保存在道路交通事故绘图系统中；识别点云数据中包含的标志物特征，在识别出标志物特征的基础上，根据标志物的摆放位置，识别出地面，生成地面上物体对于地面上的投影，综合识别出的地面和空间其他的物体三维信息，根据地面位置地面上物体的高度计算出物体的轮廓并投影到地面上，形成现场平面图并保存在服务器中；（5）操作人员通过移动终端从服务器中下载包含有路面和车辆现场要素的事故现场平面图。

【技术特征摘要】
1.一种基于点云高度投影快速自动生成路面和车辆现场要素的方法，其特征在于：通过具有数据传输功能的拍摄装置对事故现场进行拍摄采集，并将数据传输到服务器，服务器基于点云数据的平面图自动生成技术，自动绘制出平面图中物体的轮廓，客观固定物体之间的相对位置关系，包括以下步骤：（1）操作人员到达道路交通事故现场；（2）在道路交通事故现场放置标志物，以此为基准点，手持拍摄装置绕道路交通事故现场一圈进行拍摄；（3）拍摄完毕，在拍摄装置中将拍摄数据转成TXT格式的带法线点云数据并以截取一定范围内的点云数据方式划定道路交通事故现场范围，然后将点云数据通过无线网络传送到服务器；（4）服务器读取TXT格式的带法线点云数据，信息读取后保存在道路交通事故绘图系统中；识别点云数据中包含的标志物特征，在识别出标志物特征的基础上，根据标志物的摆放位置，识别出地面，生成地面上物体对于地面上的投影，综合识别出的地面和空间其他的物体三维信息，根据地面位置地面上物体的高度计算出物体的轮廓并投影到地面上，形成现场...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖炜斌，叶显文，范苗苗，周伟霖，区杰，符琳，冷佳迅，郭勇，黄犀，农丝静，张海盛，伍世宁，沈雪飞，韦永忠，李克劭，
申请(专利权)人：广西公安计算机通讯技术研究所，南宁意源信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45