摘要：传统的交通事故现场勘测主要依靠手工定位和测量，工作效率低、测量精度不高、无法对事故场景进行二次验证。全站仪、激光测绘仪等先进设备在事故勘测中的应用在一定程度上弥补了传统方法的不足，但是这些设备一般较为笨重，且价格昂贵，普及率不高。鉴于此，文章重点就数字摄影测量技术在交通事故现场勘测中的应用方法进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：数字摄影测量；交通事故；现场勘测；应用方法
引言
随着我国城市化进程加快，机动车数量迅速增加，交通事故发生频率高居不下。通常情况下，交通事故多发地一般位于高速公路、交叉路口等交通流量较大的地区。如果现场勘测时间过长，就可能造成道路阻塞、交通秩序混乱等后果。因此，要求现场工作人员能高效、准确地进行信息采集，并依据这些信息对事故过程做出科学推断。
1数字摄影测量技术概述
数字摄影测量作为摄影测量发展至今的最高阶段，具有模拟或解析摄影测量技术所无法比拟的优势和特点，详细如下：第一，处理的原始信息来源广泛；第二，采用的投影方式为数字投影，即完全由计算机来建立坐标量测系统，并进行坐标转换和一系列计算；第三，内业处理自动化程度高；第四，最终产品是数字形式的，便于对其进行编辑或其他操作。数字摄影测量处理的原始信息主要的是数字影像，目前得到数字影像常用的方法是对专业光学摄影机拍摄的像片进行扫描数字化。专业摄影机的影像具有明确的几何位置关系，但近景摄影机的影像采用航空胶片或干板记录，因而使用不便，普通胶片相机的数据采集方法简便灵活，但无几何控制，不易满足工程监测的精度要求，特别是基于胶片摄影，需要冲片、晒印，难以直接进行工程应用的影像处理、机助识别、信息管理、查询和机助制图。与此相比，数字摄影测量中，尤其在数字近景摄影测量领域，数码相机表现出了巨大的优势。但非量测数码相机在使用前，要对其进行一系列的改造，恢复摄影中心与像片间的相对关系。为此，必须知晓相机的内方位元素和各项构像畸变改正系数，使之成为近景摄影机。
2数字摄影测量技术在交通事故现场勘测中的应用
2.1道路交通事故现场摄影方案
2.1.1摄像机的选用和参数设置
第一，变焦。数码相机的变焦分为光学变焦与数码变焦，光学变焦通过改变相机光学镜头结构来实现变焦。一台相机的最小焦距越小，它的广角拍摄范围就越大，有利于拍摄大场面，而最大焦距越大则远摄能力越强。而数码变焦是通过相机内的处理器，对像片进行“插值”计算实现像片放大，对相机的焦距没有影响。目前市面上的数码相机变焦操作模式一般为扳动变焦杆开始光学变焦，光学变焦的倍数到达最大值，继续同方向扳动变焦杆开始数码变焦，数码变焦的倍数到达最大值，结束变焦功能。其中的“开始数码变焦”只是在光学变焦得到的图像基础上进行图像放大，不是真正改变相机的焦距。一般相机上的调节变焦的部件为调焦杆，上面标有W和T两个字母。W代表广角端变焦，T代表长焦端变焦；第二，调焦。调焦也称对焦，其目的是使相机成像变清晰。根据1/焦距=1/物距+1/像距，可知照相机镜头的调焦通常采用下述三种方式来进行，即改变像距的调焦方式这种方式是通过改变镜头和胶片之间的距离来调焦，一般可通过转动相机的调焦环进行设置，像距的改变将造成摄影测量中主距的改变；改变焦距的调焦方式这种方式是通过移动镜头中某组镜片的轴向位置，使得镜头焦距实现微小变化，从而实现物距变化时像距不变，变焦镜头由于镜片多、体积大，所以相机通常采用这种方式调焦；固定焦点方式目前市场上供应的简易型照相机的镜头位置大多是固定不变的，不管物距多少，照相机的镜头与胶片之间的距离始终固定不动，这种调焦方法称为固定焦点法。对于普通数码相机，由于我们无法得知相机调焦方式，拍摄过程中的重新调焦可能造成的相机内方位元素的变化。因此，建议使用方案时的单个拍摄作业的整个过程中，不进行相机重新调焦。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆换而言之，拍摄过程中若相机具有自动对焦功能，则需关闭相机的自动对焦功能；若使用手动调焦功能时，则注意整个拍摄过程中最好不要重新调焦；第三，光圈和快门。光圈和快门的设置影响到相机景深，景深是镜头对焦于被摄物时，被摄体及其前后的景物有一段较为清晰的范围，这个范围称为景深。景深大小由三个因素决定，即相机光圈、镜头焦距、拍摄距离。当镜头焦距和拍摄距离一定时，光圈越大，景深越小。光圈和拍摄距离一定时，焦距增大，景深减小。对于确定的镜头焦距和光圈，缩短镜头与被摄物的距离时，景深减小。快门与景深没有关系，但是当曝光量一定时，光圈越大，快门越快。在这种情况下使用“快门优先”模式，快门速度将会对光圈大小产生影响，进而影响到景深大小；第四，其他参数 。目前市面上的数码相机具有其他许多附加功能，注意关闭相机中“锐化”功能与像片“自动旋转”功能，用数码相机进行拍摄时，应关闭相机自动锐化和旋转功能。
2.1.2摄影方式
摄影测量的摄影方式有四种，详细如下：第一正直摄影。摄影时两像片主光轴S1O1和S2O2彼此平行，且垂直于摄影基线B的摄影方式；第二，等偏摄影。摄影时仍保持两台摄影机主光轴水平，但摄影基线在水平面上的投影与X轴有一角度；第三，交向摄影。摄影时两摄影机主光轴保持水平，但两主光轴在水平面上的投影相交成一夹角；第四，等倾摄影。摄影时两摄影机都倾斜同一角度，规定光轴向上仰为正值，向下为负值。等倾摄影还可细分为正直等倾摄影和等偏等倾摄影，应用于交通事故现场勘测的摄影方式是基于上述四种方式的演化，拍摄时应注意以下几点：一是各像片之间拍摄角度应适当；二是拍摄足够数量的像片；三是像片之间有足够的重叠度；四是拍摄多张照片，选择所需照片在交通事故现场通常采用“环形拍摄法”，建立四个“拍摄环”。
2.2交通事故现场的控制场布置及测定
2.2.1交通事故现场的控制场布置
事故现场一般需要布设标志点，标志点主要有两个作用：第一，提供摄影测量数据处理时的控制点的作用；第二，提供突出物体特征，便于像片中点的选择和识别的作用。如果使用量测相机进行摄影测量，则在现场布置标志点即可。如果使用非量测相机进行摄影测量，需要在拍摄现场布置控制。控制点的布置应遵循以下原则：一是应尽可能使得控制场包含整个现场；二是布置尽可能多控制点；三是控制点尽可能均匀布置；四是控制场的坐标系原点尽可能远离摄影中心。交通事故现场环境多变，而又要求事故现场勘测能尽快完成。针对这一情况，不宜使用常规方法在现场施测控制。通常情况下，在交通事故现场采用活动控制系统，并在计算时充分利用现场存在的其他控制。
2.2.2交通事故现场的控制场测定（三角坐标定位法）
三角坐标定位法分为“单基准点定位”和“双基准点定位”两种方法。对于一个基准点的三角定位法步骤如下：首先选取基准点，基准点应为显而易见的位置固定物，可以是路灯、电线杆等；然后从基准点作道路中心线的垂线，取垂足为第二参考点，最后分别从基准点和第二参考点向待测点作直线并测量直线的长度，即可将待测点定位。
结束语
综上所述，目前国外已将摄影测量技术应用于交通事故现场图的绘制中，但主要采用航拍形式，不符合我国国情。国内偏重于数字化近景摄影测量在交通事故中的应用研究，并取得了一定成果。其中以直接线性变换法为理论基础，使用普通的非量测数码相机对事故现场进行摄影测量和三维重建较为常见。
参考文献：
[1]陈强.基于实虚靶标融合及无人机摄影的交通事故现场勘测技术研究[D].吉林大学，2017.
[2]韩学源.基于DLT理论的交通事故现场快速测绘技术与应用[D].上海交通大学，2012.
论文作者:田秦娜,张生鹏,贡宝扎西
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/10
标签：测量论文; 相机论文; 事故现场论文; 像片论文; 焦距论文; 景深论文; 基准点论文; 《基层建设》2018年第21期论文;