بخشی از مقاله
چکیده :
با ورود نخستین خودروها به عرصه عبور و مرور، تصادفات به عنوان یکی از عوارض ناخواسته آن پدید آمد. پس از وقوع تصادف باید علل آنرا شناخت. بررسی علت های وقوع تصادف موضوعی است که گزارش نهایی آن - در اصطلاح عامیانه کروکی - بصورت ترسیمی به مراجع قانونی ارائه می شود که این امر مستلزم تبحر و تجربه خاص است.
امروزه ثبت و مستند سازی صحنه ی تصادفات با توجه به پیشرفت فنآوری های جدید به خصوص در زمینه های ژئوماتیک و نقشه برداری از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. پیشرفت و ساخت تجهیزات جدید از قبیل دوربین های توتال استیشن ، گیرنده های ماهواره ای GPS و دوربین های عکسبرداری متریک و حتی دوربین های چند لنزی ، تولید سریع نقشه و برداشت جزئیات را با دقت بالا متحول ساخته است. پس از هر سانحه ی رانندگی و تصادفات منجر به جرح ، مستند سازی و تهیه نقشه سه بعدی بصورت سریع ، با دقت بالا ، آسان و با کمترین پرسنل مد نظر میباشد ، این نقشه ها میتواند پلیس راهنمایی و رانندگی را در امر علت تصادف یاری رساند.
همچنین با پیشرفت روز افزون علم و پدید آمدن فن آوری های نوین اولین تلاشها برای بازسازی صحنه تصادف به شیوه رایانه ای و با استفاده از نرم افزارهای ویژه بوده است که نتیجه نهایی در قالب یک ترسیم دو بعدی - کروکی - و هم چنین نمایش سه بعدی قابل ارائه به دادگاهها و مراجع ذی صلاح میباشد. در این تحقیق سعی شده است که یکی از روش های بازسازی و مدلسازی صحنه تصادف بصورت کاربردی توسط تصاویر اخذ شده از یک صحنه تصادف - تصاویر موجود - و استفاده از نرم افزارهای iWitness و Crashzone که دارای الگوریتم ها و پردازش های مورد نیاز هستند ، ارائه گردیده و مزایا و معایب این روش بررسی شود.
-1 مقدمه
یکی از کاربرد های فتوگرامتری برد کوتاه در مدلسازی ، حل مسائل جنایی و صحنه های تصادفات رانندگی میباشد که موضوع مورد مطالعه در این تحقیق است. افزایش تعداد خودروهای تولیدی و نیز ترافیک سنگین آن ها در دهه های اخیر بحث تصادفات بین وسائل نقلیه و آنالیز و پیشگیری از آن ها را در همه جوامع از اهمیت بسیار زیادی برخوردار کرده است . آنالیز بهینه در هر زمینه ای نیازمند دسترسی به اطلاعات دقیق و با امنیت بالا و در یک سیستم استاندارد میباشد که بتوان با بهره گیری از افراد متخصص در آن زمینه و نیز اطلاعات آماری دقیق، برآوردی درست از موضوع مورد نظر داشت.
مستندسازی صحنه های تصادف برای تحقیقات و بررسی و همچنین بدست آوردن شواهد ، اغلب فرآیندی زمانبر میباشد، علاوه بر این نیازمند مسدود کردن منطقه تصادف برای مدت زمان طولانی می باشد که همین امر مشکلات زیادی را در زمینه های ترافیکی ، حقوقی و... ایجاد می کند ، به عنوان مثال برآوردی که در کشور های اروپایی انجام شده است نشان می دهد که بسته ماندن جاده ها بعد از تصادف چیزی در حدود 140000 دلار در هر ساعت خسارت وارد میکند که به منظور کاهش این مشکلات روشهای دیگری پیشنهاد گردیده است.
بنابراین با توجه به موارد بالا ضرورت وجود روشی برای ارائه دقیق اطلاعات تصادفات در ایران حس می شود روشی که بر مبنای اطلاعات دقیق باشد و نیز قابل استفاده برای پلیس راهنمایی و رانندگی هم جهت تعیین مقصر در تصادفات و هم جهت پیشگیری و پیش بینی تصادفات شهری و مخصوصا جاده ای. به همین منظور بایستی از ابزارآلات و تجهیزات پیشرفته و همچنین روشی استفاده کرد که در کشور ، موجود و قابل دسترس و به صرفه باشد و همچنین کلیه ی نیازهای بالا را برآورده نماید.
-2 معرفی تکنیک ها و فناوریهای مورد استفاده در این تحقیق
برای بررسی و بازسازی تصادفات یکی از بهترین راهها استفاده از نرم افزارها و روش های کامپیوتری است. در چند سال اخیر چندین نرمافزار مربوط به بازسازی صحنه تصادف طراحی شده است. یکی از این نرم افزارها ،که میتوان گفت کارآمدترین آنها نیز است ، نرم افزار Crash zone است این نرم افزار را کارشناسان شرکت CAD Zone طراحی کرده اند که ویژگی های منحصر به فردی را داراست. [5] در این تحقیق از تصاویر آرشیوی نرم افزار iWitness Pro که متعلق به یکی از صحنه های تصادف میباشد و با یک دوربین معمولی - غیر متریک - عکسبرداری از آن صورت گرفته است، استفاده شده و در ابتدا توسط نرم افزار iWitness ، توجیه تصاویر صورت گرفته و سپس با استفاده از این خروجی اقدام به ترسیم و بازسازی صحنه تصادف در نرم افزار کارآمد میگردد.
-1-2 مشکل هندسه شبکه در بازسازی صحنه تصادف
یک مشکل برای بازسازی صحنه تصادف با فتوگرامتری آن است که تمام عوارض مورد نظر توزیع نسبتا صفحهای دارند. در این صورت ایستگاه های عکس برداری تقریبا در یک صفحه قرار می گیرند که یک مشکل ریاضی برای استخراج اطلاعات سه بعدی از دو بعدی ایجاد میکند. در این صورت می توان وضعیت را با استفاده از تارگت هایی خاص بهبود بخشید
شکل :1 مشکل هندسه شبکه و راه حل آن
به عبارت دیگر ، همانطور که قابل تصور است ، در یک نقشه برداری از صحنه تصادف ، عوارض توزیع صفحه ای دارند چون اکثریت آنها نزدیک یا روی سطح جاده هستند. - هندسه رایج در AR نمایش داده شده در شکل - - 2 - یک صحنه تصادف طولی در حدود 50- 100 متر یا بیشتر دارد اما نشان دهنده ی محدوده ارتفاعی در حد چند متر یا کمتر است.
این هندسه ایجاد شده برای فتوگرامتری برد کوتاه نامطلوب میباشد. همچنین این مشکل از آنجا که ایستگاههای عکسبرداری نیز نزدیک عوارض و صحنه تصادف هستند ، تشدید میشود. یک پاسخ فتوگرامتریکی این است که هندسه چند عکسه که بهینه نمیباشد میتواند در اینجا مفید واقع شود. دیدهایی از ارتفاعهای یکسان اما در جهات مختلف راهحل بهتری ارائه میدهد اما برای سرشکنی باندل و توجیه نسبی اولیه مناسب نیستند. راه حل مناسب برای پردازشهای توجیه فتوگرامتری ، استفاده از تارگت هاست. از منظر فتوگرامتری پرچالش ترین قسمت بازسازی تصادف، توجیه شبکه است که میتواند موضوع را بسیار پیچیده کند.
الف - پلان شبکه عکسبرداری
ب - هندسه شبکه از دید مجاور برای تفسیر بهتر شکل :2 هندسه رایج فتوگرامتری در بازسازی صحنه تصادف
-2-2 کالیبراسیون اتوماتیک دوربین
برای خود کالیبره سازی یک دوربین به تعدادی نقاط با توزیع مناسب در سطح عکس و همچنین مقادیر اولیه ای برای پارامترهای دوربین نیاز است. این مقادیر اولیه بجز فاصله کانونی ، صفر در نظر گرفته میشوند . حال فرض بر آن است که شبکه ای از نقاط با مختصات عکسی آنها برای همه نقاط متناظر در دست است. این روش در iWitness برای اطمینان از تناظریابی نقاط و عوارض عکسی بهطور سریع و دقیق بر اساس تارگت های کد دار رنگی میباشد
