專利名稱：車輛碰撞速度的光譜檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通事故的物證鑒定方法，具體指一種用于檢測(cè)車輛碰撞速度的方 法。
背景技術(shù)：
交通事故已經(jīng)成為威脅人類安全的“世界第一公害”，對(duì)社會(huì)安定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響 極大。我國(guó)自2000年以來，因交通事故死亡人數(shù)持續(xù)在高位徘徊，特別是2001 2004年 連續(xù)數(shù)年死亡人數(shù)都突破10萬大關(guān)，盡管2006年死亡人數(shù)有所下降，但直接經(jīng)濟(jì)損失仍達(dá) 到14. 9億元。因此，如何高效、公平地處理這些事故，一直是交通執(zhí)法部門和司法鑒定部門 所面臨的重要挑戰(zhàn)。車輛前后向碰撞是道路交通事故的常見類型。該類事故中車輛行駛速度是事故處 理人員劃分事故責(zé)任的重要依據(jù)，也是交通事故重構(gòu)的重要研究?jī)?nèi)容。以往進(jìn)行道路交通 事故的車輛行駛速度計(jì)算多是基于動(dòng)量和動(dòng)能守恒原理進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算依據(jù)是車輛在路 面上的制動(dòng)痕跡、車輛變形以及散落物拋擲等。但隨著車輛安全技術(shù)性能的提高，越來越多 的車輛配置了防報(bào)死系統(tǒng)，其處于正常工作狀態(tài)時(shí)，用常規(guī)方法很難發(fā)現(xiàn)其在路面上形成 的制動(dòng)痕跡。根據(jù)車輛變形計(jì)算行使速度最大的困難在于確定車輛的剛度系數(shù)。不同品牌 車輛因設(shè)計(jì)和制造工藝水平差異，甚至就是同一類型車輛因使用年限的不同，其剛度系數(shù) 也有所差異。一些汽車廠商往往將車輛剛度系數(shù)作為保密內(nèi)容。因此，以車輛變形來進(jìn)行車 輛碰撞速度計(jì)算非常困難。隨著車輛安隨著電子技術(shù)水平的發(fā)展，國(guó)外一些汽車生產(chǎn)廠商 已經(jīng)在車輛上安裝行車記錄儀器(Electric Data Recorder，EDR)，通過下載EDR數(shù)據(jù)來確 定車輛在事發(fā)前的行駛速度，但目前就國(guó)內(nèi)的大量車輛仍未安裝此設(shè)備。另外，一些單位在 車輛上安裝全球定位系統(tǒng)(global positioningsystem, GPS)也可以檢測(cè)出車輛的行駛速 度，然而目前所配置GPS普遍存在的問題是采樣頻率低，往往不能識(shí)別出事發(fā)瞬間的速度。需要指出的是，車況良好的車輛在行駛過程中，速度指針指向當(dāng)前行駛速度，車輛 在與前方車輛或障礙物碰撞時(shí)，速度指針與速度表盤發(fā)生接觸、摩擦，在速度表盤上留下痕 跡，只要檢測(cè)出該痕跡，就可以確定車輛在碰撞瞬間的速度。然而，目前未見用該痕跡檢測(cè) 車輛碰撞速度的文獻(xiàn)報(bào)告，更未發(fā)現(xiàn)如何對(duì)該痕跡進(jìn)行識(shí)別的文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一在于提供一種基于光譜檢測(cè)車輛碰撞速度的方法，克服因缺乏路 面痕跡、車輛剛度系數(shù)等信息而導(dǎo)致車輛碰撞速度無法進(jìn)行鑒定的問題，它具有靈敏度高、 檢測(cè)可靠和不損壞檢材的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用光譜識(shí)別車輛碰撞速度的方法，本發(fā)明的 原理是車輛發(fā)生碰撞后，因速度指針和表盤發(fā)生接觸、摩擦，在速度表盤上留下痕跡，根據(jù) 不同不同客體上物證的吸收和反射的光譜范圍，選擇不同波長(zhǎng)光譜對(duì)速度表盤上的痕跡進(jìn) 行掃描，消除環(huán)境干擾，使之與背景形成強(qiáng)烈反差，突出顯現(xiàn)效果，就可以檢測(cè)出車輛碰撞
3速度。其具體步驟如下(a)事故車輛預(yù)處理
進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，保護(hù)車輛，防止發(fā)生二次碰撞，清除速度表盤表面覆蓋的物質(zhì)，暴露 出速度表盤，所有操作應(yīng)避免與表盤再次發(fā)生擦刮而形成偽痕跡。(b)速度表盤的預(yù)掃描用白光對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的車輛速度表盤進(jìn)行預(yù)掃描，勘察是否有灰層、表盤是否有 損壞。(c)速度表盤的光譜掃描遮蔽現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)烈環(huán)境光；選擇一個(gè)適當(dāng)波長(zhǎng)的激發(fā)光，將背景干擾光降到最低。如果存在背景光干擾，就應(yīng) 該嘗試遭到找到某個(gè)波長(zhǎng)，它只激發(fā)潛在的痕跡而使背景光很弱或沒有；波長(zhǎng)選定后，增大光功率，拍照時(shí)應(yīng)盡可能將光源靠近速度表盤表面；(d)速度表盤的識(shí)別光譜拍照選擇適當(dāng)?shù)臑V色鏡，在光到達(dá)底片之前，將激發(fā)光和背景光濾去。如果潛在痕跡和 客體表面被相同波長(zhǎng)的光激發(fā)，應(yīng)在相機(jī)鏡頭前加上帶通濾色鏡，這樣可將痕跡光和背景 光分開。(e)光譜照片的圖像處理需要注意的是，不能安全依賴人對(duì)痕跡的肉眼識(shí)別，在紫外_可見-紅外范圍內(nèi)人 眼的靈敏度比照相底片低得多。因此，對(duì)數(shù)碼照片進(jìn)行去色、增強(qiáng)處理，以識(shí)別出速度表盤 上的痕跡。


圖1為涉及實(shí)施例1的事故現(xiàn)場(chǎng)圖；圖2為實(shí)施例1的事故現(xiàn)場(chǎng)照片；圖3為實(shí)施例1的速度表盤的照片；圖4為實(shí)施例1的未處理前的轎車速度表盤光譜照片；圖5為實(shí)施例1的處理后的轎車速度表盤光譜照片；圖6為涉及實(shí)施例2的事故現(xiàn)場(chǎng)圖；圖7為實(shí)施例2的事故現(xiàn)場(chǎng)照片；圖8為實(shí)施例2的轎車速度表盤痕跡；圖9為實(shí)施例2的越野車速度表盤痕跡；圖10為實(shí)施例2的兩車碰撞過程模擬序列圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合兩起典型交通事故案例對(duì)本發(fā)明加以說明。實(shí)施例1案情介紹2010年某月某日，一輛轎車追尾碰撞前方同向行駛的輕型運(yùn)貨車尾部，造成轎車、貨車人員傷亡，貨車側(cè)翻且兩車及路產(chǎn)受損的重大道路交通事故(如圖1、2)。需要對(duì)本次 事故的轎車行駛速度進(jìn)行鑒定，以確定是轎車否存在超速，本路段限速80km/h。
本次事故的詢問筆錄表明，轎車駕駛員事發(fā)前采取了制動(dòng)規(guī)避措施，但事故現(xiàn)場(chǎng) 無車輛制動(dòng)痕跡。第三方的車輛檢測(cè)報(bào)告表明事發(fā)前車輛制動(dòng)性能完好，ABS工作可靠，速 度表工作正常。用警眼ST55型手提式氙燈多波段光源及其配件按以下步驟對(duì)車輛行駛速度進(jìn)行 鑒定(1)事故車輛預(yù)處理待成功救出、運(yùn)走事故傷員并勘查完現(xiàn)場(chǎng)后，將事故車輛拖移到安全地帶。清除速 度表盤表面覆蓋的玻璃渣、血跡以及塑料散落物等物質(zhì)，暴露出速度表盤，所有操作應(yīng)避免 指針與表盤再次發(fā)生擦刮而形成人為痕跡。(2)速度表盤的預(yù)掃描用白光對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的車輛速度表盤進(jìn)行預(yù)掃描，勘察是否有灰層、表盤面是否 有損壞(圖3)。(3)速度表盤的光譜掃描用不透光的塑料膜從車體外遮蔽環(huán)境光；佩戴濾色眼鏡以避免操作人員眼鏡受到傷害。以紫外到紅外順序檢驗(yàn)一遍，以提 高成功率。(4)速度表盤的光譜拍照本實(shí)施例所使用相機(jī)為Canon Gil。波長(zhǎng)選定后，增大光功率，拍照時(shí)應(yīng)盡可能將 光源靠近速度表盤表面，選用光譜與濾色鏡的組合如下400-445nm先不用濾鏡再用黃色濾鏡；445-515nm先不用濾鏡再用橙色濾鏡；515_580nm先不用濾鏡再用紅色濾鏡；580-670nm先不用濾鏡再用IR715濾色鏡；紅外光先不用濾鏡再用IR715濾色鏡，然后再用IR780/830濾色鏡；(5)光譜照片的圖像處理將步驟(4)所獲得的照片下載到計(jì)算機(jī)，通過PHOTOSHOP軟件對(duì)數(shù)碼照片進(jìn)行處 理。具體處理步驟如下去色；亮度降40;對(duì)比度85;將圖片格式由RGB更改為CMYK格式。圖4、5是將445-515nm通過橙色濾鏡獲取的數(shù)碼照片未處理和處理后的結(jié)果。從 照片可以看出，速度表盤在90 100km/h之間有一條狀痕跡，該痕跡的延長(zhǎng)線應(yīng)通過指針 中心，由此可以確定轎車追尾碰撞貨車時(shí)的速度應(yīng)在90 100km/h之間，如果再考慮到其 事發(fā)前已經(jīng)采取制動(dòng)措施，則可以對(duì)本次事故作出以下鑒定結(jié)論，即轎車事發(fā)前的行駛速 度應(yīng)高于90km/h。交通執(zhí)法部門在執(zhí)法過程中已采信了此鑒定結(jié)論。實(shí)施例2
案情介紹2010年某月某日，天氣晴，一輛轎車在彎道處超車時(shí)駛?cè)雽?duì)向車道，與對(duì)向行駛的一輛越野車發(fā)生碰撞，造成轎車駕駛員和前排乘員死亡，越野車駕駛員輕傷的重大交通事 故(如圖6、7)，事故路段限速60km/h。本次事故的詢問筆錄表明，越野車、轎車駕駛員事發(fā)前采取了制動(dòng)規(guī)避措施，但事 故現(xiàn)場(chǎng)無車輛制動(dòng)痕跡。第三方的車輛檢測(cè)報(bào)告表明事發(fā)前事故車輛的制動(dòng)性能完好，ABS 工作可靠，速度表工作正常。事故時(shí)越野車質(zhì)量為2555kg，轎車質(zhì)量為1355kg。用警眼ST55型手提式氙燈多波段光源及其配件按以下步驟對(duì)車輛行駛速度進(jìn)行 鑒定(1)事故車輛預(yù)處理待成功救出、運(yùn)走事故傷員并勘查完現(xiàn)場(chǎng)后，將事故車輛拖移到安全地帶。清除速 度表盤表面覆蓋的玻璃渣、血跡以及塑料散落物等物質(zhì)，暴露出速度表盤，所有操作應(yīng)避免 指針與表盤再次發(fā)生擦刮而形成人為痕跡。(2)速度表盤的預(yù)掃描用白光對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的車輛速度表盤進(jìn)行預(yù)掃描，勘察是否有灰層、表盤面是否 有損壞。(3)速度表盤的光譜掃描用不透光的塑料膜從車體外遮蔽環(huán)境光；佩戴濾色眼鏡以避免操作人員眼鏡受到傷害。以紫外到紅外順序檢驗(yàn)一遍，以提 高成功率。(4)速度表盤的光譜拍照本實(shí)施例所使用相機(jī)為Canon Gil。波長(zhǎng)選定后，增大光功率，拍照時(shí)應(yīng)盡可能將 光源靠近速度表盤表面，選用光譜與濾色鏡的組合如下400-445nm先不用濾鏡再用黃色濾鏡；445-515nm先不用濾鏡再用橙色濾鏡；515_580nm先不用濾鏡再用紅色濾鏡；580-670nm先不用濾鏡再用IR715濾色鏡；紅外光先不用濾鏡再用IR715濾色鏡，然后再用IR780/830濾色鏡；(5)光譜照片的圖像處理將步驟(4)所獲得的照片下載到計(jì)算機(jī)，通過PHOTOSHOP軟件對(duì)數(shù)碼照片進(jìn)行處 理。具體處理步驟如下去色；亮度降40;對(duì)比度85 ；將圖片格式由RGB更改為CMYK格式。圖8、9是將445-515nm通過橙色濾鏡獲取的數(shù)碼照片處理后的結(jié)果。從圖8可以 看出，轎車速度表盤在65km/h處有一點(diǎn)狀痕跡，該痕跡應(yīng)為碰撞瞬間速度指針針尖打擊形 成，由此可以推斷轎車追尾碰撞貨車時(shí)的速度應(yīng)約為65km/h ；從圖9可以發(fā)現(xiàn)，在越野車速 度表盤20 25km/h之間有一條狀痕跡，考慮為碰撞瞬間速度指針打擊形成。
(6)碰撞速度的驗(yàn)證
用交通事故分析專用軟件PC-CRASH8. 0對(duì)肇事過程進(jìn)行再現(xiàn)，結(jié)合車、路和環(huán)境 的相關(guān)證據(jù)對(duì)事故過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬仿真分析，再現(xiàn)事故過程。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和事故汽 車相關(guān)數(shù)據(jù)建立車輛模型和路面模型，反復(fù)進(jìn)行優(yōu)化模擬，結(jié)果表明轎車以65km/h速度、 越野車以25km/h速度發(fā)生碰撞，其接觸位置、行駛軌跡、車輛最終停駛位置及朝向與事故 現(xiàn)場(chǎng)的吻合程度最高(圖10)。
權(quán)利要求
一種用于檢測(cè)車輛碰撞速度的方法，其特征在于根據(jù)速度指針在速度表盤上形成的痕跡對(duì)車輛碰撞速度進(jìn)行檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)車倆碰撞速度的方法，其特征在于根據(jù)速度表盤 的物質(zhì)特性對(duì)某一波段光譜的吸收和輻射特性來選擇適當(dāng)波長(zhǎng)的激發(fā)光，使之與背景形成反差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)車倆碰撞速度的方法，其特征在于以紫外到紅外掃描 順序檢驗(yàn)事故車輛速度表盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)車倆碰撞速度的方法，其特征在于通過某一波長(zhǎng)與濾 色鏡組合的方式來檢測(cè)速度表盤痕跡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測(cè)車倆碰撞速度的方法，其特征在于將固定速度表盤的 圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行去色處理，進(jìn)行亮度、對(duì)比度調(diào)整，并以突出痕跡顯示效果進(jìn)行輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過光譜來檢測(cè)車輛碰撞速度的方法，本發(fā)明的原理是車輛在前后向發(fā)生碰撞后，因慣性作用速度指針與表盤將發(fā)生接觸、摩擦，其在速度表盤上留下痕跡。根據(jù)不同客體上物證的吸收和反射的光譜范圍，選擇不同波長(zhǎng)光譜對(duì)速度表盤上的痕跡進(jìn)行掃描，消除環(huán)境干擾，使之與背景形成強(qiáng)烈反差，突出顯現(xiàn)效果，就可以檢測(cè)出車輛碰撞速度。本方法具有靈敏度高、檢測(cè)可靠和不損害檢材的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01P3/36GK101865930SQ20101014854
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者劉盛雄, 尹志勇, 楊光瑜, 王正國(guó), 趙輝, 陶代琴 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)野戰(zhàn)外科研究所