Visio軟件在車速鑒定中的應(yīng)用

【摘" 要】為提高基于視頻圖像的車速鑒定精度和效率，文章提出一種利用軟件輔助標(biāo)注事故元素特征點(diǎn)的方法。首先剖析車速鑒定過程中影響鑒定結(jié)論精度的因素;接著介紹運(yùn)用Office Visio軟件標(biāo)記事故元素特征點(diǎn)的基本方法和注意事項(xiàng);最后通過實(shí)際案例對(duì)Visio軟件在視頻圖像車速鑒定的應(yīng)用效果。結(jié)果表明：Visio軟件操作簡單，對(duì)特征點(diǎn)的二維位置進(jìn)行約束，可進(jìn)一步提高車速鑒定結(jié)論的精度和效率。

【關(guān)鍵詞】車速鑒定;視頻圖像;Visio;特征點(diǎn)

中圖分類號(hào)：U463.5" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " 文章編號(hào)：1003-8639（ 2024 ）12-0085-03

Application of Visio Software in Vehicle Speed Evaluation

【Abstract】In order to improve the accuracy and efficiency of vehicle speed identification based on video images，this paper proposes a software-assisted method for marking the feature points of accident elements. Firstly，the factors affecting the accuracy of the conclusion in the process of vehicle speed appraisal are analyzed. Then it introduces the basic methods and precautions of using Office Visio software to mark the feature points of the accident elements. Finally，the application effect of Visio software in video image speed identification is discussed through a practical case. The results show that the Visio software is simple to operate and can further improve the accuracy and efficiency of the vehicle speed identification conclusion by restricting the 2D position of the feature points.

【Key words】vehicle speed identification;video images;visio;feature point

車速鑒定在交通事故痕跡物證鑒定中既是重點(diǎn)項(xiàng)目，也是難點(diǎn)項(xiàng)目。隨著中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、市政建設(shè)投資力度逐漸加大，以及公共設(shè)施日益完善，固定式視頻攝錄設(shè)備能夠還原眾多事故情況，基于視頻圖像的車速鑒定已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。中國基于視頻圖像的車速鑒定過程中主要應(yīng)用公共行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《GA/T 1133—2014 基于視頻圖像的車輛行駛速度技術(shù)鑒定》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鑒定的要求和方法，規(guī)范了視頻圖像、固定式視頻圖像、車載式視頻圖像、視頻圖像品質(zhì)、視頻圖像的連續(xù)性等術(shù)語及定義，明確了鑒定委托、視頻圖像、模擬試驗(yàn)、鑒定方法的要求，還規(guī)定了固定式視頻圖像的車輛行駛速度計(jì)算方法和鑒定意見表述，滿足了鑒定工作需求[1]。然而，在鑒定過程中，參照物多數(shù)以選取參考線為主，參考線對(duì)特征點(diǎn)的單一維度進(jìn)行了較好的約束，但在視頻拍攝角度較小或圖像模糊的場(chǎng)景下，會(huì)存在一定的誤差[2]，尤其在車輛行駛速度與道路限速較近的情況下，存在鑒定結(jié)論錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，可能誤導(dǎo)事故責(zé)任認(rèn)定，損害當(dāng)事人合法權(quán)益?；诖?，需要一種對(duì)特征點(diǎn)二維位置均進(jìn)行約束的事故特征點(diǎn)選取方法，Visio軟件為解決這一問題提供了途徑。

1" Visio軟件在車速鑒定中的應(yīng)用

1.1" Microsoft Visio簡介

Microsoft Visio是由微軟公司開發(fā)的一款專業(yè)化繪圖軟件，可繪制工程圖、流程圖、網(wǎng)絡(luò)圖等，廣泛應(yīng)用于電氣工程、機(jī)械工程等領(lǐng)域。其特點(diǎn)是能提供多種圖形工具模板，如線條、點(diǎn)、圓等;具備二維坐標(biāo)，可將圖形工具繪制在目標(biāo)圖片中，且相對(duì)位置固定在目標(biāo)圖片上[3]。

1.2" 基本操作

1.2.1" 視頻文件關(guān)鍵信息分析與提取

作為主要檢驗(yàn)對(duì)象，需對(duì)視頻文件中的關(guān)鍵信息進(jìn)行校驗(yàn)、提取和分析，主要包括：文件哈希值校驗(yàn);逐幀播放視頻，對(duì)視頻時(shí)間校準(zhǔn)無誤后，確定幀率及穩(wěn)定性;截取事故過程中的關(guān)鍵時(shí)刻點(diǎn)圖像;基于截取的圖像，分析車輛特征點(diǎn)，對(duì)體征點(diǎn)間的距離進(jìn)行測(cè)量。

1.2.2" 軟件應(yīng)用

首先創(chuàng)建一個(gè)模板。打開Microsoft Visio軟件（2007版本），在Visio中，選擇“文件”→“新建”。接著，在“插入”→“圖片”→“來自文件”中，選取事故過程中的關(guān)鍵時(shí)刻點(diǎn)圖像的起始時(shí)刻圖片。然后，應(yīng)用“視圖”→“大小和位置窗口”中顯示圖片坐標(biāo)、寬度、長度。在選取圖片的車輛特征點(diǎn)空間位置處添加參考點(diǎn)。將形成的Visio文件保存至Word文檔中，此過程保存一份或以上。同樣的，打開第2份Visio文件，將時(shí)刻2的視頻截取圖像替換起始時(shí)刻圖片，并輸入視頻圖像大小和位置，使其與起始時(shí)刻Visio文件保持一致。至此，操作結(jié)束。

1.2.3" 注意事項(xiàng)

在使用該軟件過程中，應(yīng)注意：①在同一時(shí)間段車速計(jì)算時(shí)，不同時(shí)刻的截圖、虛擬參考點(diǎn)坐標(biāo)和尺寸必須保持一致;②當(dāng)調(diào)整截圖、虛擬參考點(diǎn)時(shí)，應(yīng)避免使用鼠標(biāo)拖動(dòng)，因?yàn)槭髽?biāo)拖動(dòng)會(huì)造成截圖和虛擬參考點(diǎn)本身的參數(shù)發(fā)生改變。優(yōu)先選用鍵盤方向鍵移動(dòng)其位置，這樣可以更精確地控制參考點(diǎn)的位置，減少因操作不當(dāng)帶來的誤差。

1.3" 鑒定分析

1.3.1" 鑒定方法

參照GB/T 33195—2016《道路交通事故車輛速度鑒定》[4]和GA/T 1133—2014《基于視頻圖像的車輛速度技術(shù)鑒定》中的有關(guān)方法，在基于視頻圖像的車速鑒定中，主要應(yīng)用速度-時(shí)間-位移公式來求解目標(biāo)車輛通過參考點(diǎn)的速度。

1.3.2" 關(guān)鍵數(shù)據(jù)

在應(yīng)用速度-時(shí)間-位移公式計(jì)算目標(biāo)車輛通過參考點(diǎn)的速度過程中，需提取以下數(shù)據(jù)。

1）位移量。根據(jù)Visio軟件生成的圖像，確認(rèn)時(shí)刻間的位移量。例如，在上述操作示例中，時(shí)刻2中參照點(diǎn)為通過目標(biāo)車輛的左后輪輪心，如圖1所示。同時(shí)，要注意兩時(shí)刻間位移量小于軸距尺寸（軸距尺寸S=2.9m）。

2）時(shí)間間隔。經(jīng)過校驗(yàn)，假設(shè)視頻幀率為25幀/秒，若兩時(shí)刻幀間間隔為8幀，則可以確定時(shí)間間隔t=8/25=0.32s。

1.3.3" 車速計(jì)算

應(yīng)用速度-時(shí)間-位移公式，V=s / t×3.6，以上述操作示例為例，將位移量S和時(shí)間間隔t代入公式中，可解得：目標(biāo)車輛在兩時(shí)刻間的行駛速度低于32.7km/h。

2" 實(shí)例驗(yàn)證

2.1" 基本案情

2021年3月12日上午7點(diǎn)，張某駕駛某號(hào)牌小型轎車在某省某市某區(qū)沿某道路由南向北行駛，恰遇一輛無號(hào)牌三輪車沿某道路由西向東行駛。隨后，無號(hào)牌三輪車左側(cè)與某號(hào)牌小型轎車右前部發(fā)生相撞，此次事故造成張某受傷，兩車也不同程度損壞。公安機(jī)關(guān)委托機(jī)構(gòu)對(duì)某號(hào)牌小型轎車的行駛速度進(jìn)行鑒定。

2.2" 現(xiàn)場(chǎng)情況檢驗(yàn)

根據(jù)《道路交通事故現(xiàn)場(chǎng)圖》和現(xiàn)場(chǎng)照片記載情況可知：某號(hào)牌小型轎車與無號(hào)牌三輪車在事故現(xiàn)場(chǎng)未留下制動(dòng)印跡。

2.3" 車輛檢驗(yàn)

1）某號(hào)牌小型轎車右前照燈燈罩損壞破碎，前保險(xiǎn)杠右側(cè)損壞，右前翼子板損壞變形。

2）無號(hào)牌三輪車車身左側(cè)見碰撞痕跡，前叉左側(cè)見白漆附著。

2.4" 視頻文件檢驗(yàn)

此次事故的視頻文件格式為MP4格式，視頻文件大小為324MB，哈希值MD5為“F7B6E59AFDE29F7CC496A83 E7EBXXXXX”。視頻幀率為25幀/秒，該段視頻可以反映某號(hào)牌小型轎車與無號(hào)牌三輪車發(fā)生碰撞前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

2.5" 車速鑒定分析

2.5.1" 基于力學(xué)的計(jì)算分析

某號(hào)牌小型轎車與無號(hào)牌三輪車未留下制動(dòng)印跡，車輛制動(dòng)情況無法確定，且碰撞過程中的能量轉(zhuǎn)換無法量化計(jì)算，故無法根據(jù)《道路交通事故現(xiàn)場(chǎng)圖》和現(xiàn)場(chǎng)照片及車輛損壞狀況計(jì)算某號(hào)牌小型轎車與無號(hào)牌三輪車的行駛速度。

2.5.2" 應(yīng)用Word參考線基于視頻的計(jì)算分析

按照時(shí)間順序，在視頻圖像中依次觀察到以下內(nèi)容：當(dāng)視頻顯示時(shí)間為“2021-03-12星期五07∶23∶33”第13幀的時(shí)侯，選取某號(hào)牌小型轎車右前輪輪心作為參考點(diǎn)1，并在參考點(diǎn)1的空間位置設(shè)置參照物1，如圖2所示。接著，當(dāng)視頻顯示時(shí)間為“2021-03-12星期五07∶23∶33”第16幀時(shí)，選取該小型轎車右后輪輪輞前邊緣作為參考點(diǎn)2，此時(shí)參考點(diǎn)2與參照物1重合，如圖3所示。經(jīng)過勘查，參考點(diǎn)1至參考點(diǎn)2的距離L1為2.40m。依據(jù)公式可得出以下結(jié)果。

1）某號(hào)牌小型轎車參考點(diǎn)1至參考點(diǎn)2通過參照物1的位移S1：

S1≈L1=2.40m

2）某號(hào)牌小型轎車參考點(diǎn)1至參考點(diǎn)2通過參照物1的時(shí)間t1：

3）某號(hào)牌小型轎車參考點(diǎn)1至參考點(diǎn)2通過參照物1的行駛速度V1：

2.5.3" 應(yīng)用Visio軟件基于視頻的計(jì)算分析

當(dāng)視頻顯示時(shí)間為“2021-03-12星期五07∶23∶33”第11幀的時(shí)侯（設(shè)為時(shí)刻1），在某號(hào)牌小型轎車左前輪輪輞前沿空間位置設(shè)置參照物1，如圖4所示。

當(dāng)視頻顯示時(shí)間為“2021-03-12星期五07∶23∶33”第17幀的時(shí)侯（設(shè)為時(shí)刻2），某號(hào)牌小型轎車左后輪輪輞后沿已通過參照物1，左后輪輪眉后沿未通過參照物1，如圖5所示。

經(jīng)過勘查，某號(hào)牌小型轎車左前輪輪輞前沿至左后輪輪輞后沿的距離L1為3.02m，某號(hào)牌小型轎車左前輪輪輞前沿至左后輪輪眉后沿的距離L2為3.19m。依據(jù)公式可得出以下結(jié)果。

1）某號(hào)牌小型轎車在時(shí)刻1至?xí)r刻2之間的位移S1：

3.02m=L1lt;S1lt;L2=3.19m

2）時(shí)刻1至?xí)r刻2之間的時(shí)間間隔t1：

3）某號(hào)牌小型轎車在時(shí)刻1至?xí)r刻2之間的行駛速度V1：

2.6" 兩種鑒定方法比較

在應(yīng)用Word參考線進(jìn)行基于視頻的計(jì)算時(shí)，存在以下問題：一是虛擬參考線寬度在輪輞面積中的占比較大，會(huì)造成特征點(diǎn)以外的位置進(jìn)入投影區(qū)域，從而難以區(qū)分虛擬參考線在車輛上的真實(shí)投影位置;二是輪輞是弧形的，當(dāng)虛擬參考線在弧形區(qū)域重疊時(shí)，車輛的縱向距離會(huì)存在差異，這就使得難以選定真實(shí)的參照距離，如圖6所示。因此，在車輛運(yùn)動(dòng)過程中，所選定的位移量會(huì)存在誤差，進(jìn)而導(dǎo)致車輛速度計(jì)算的精準(zhǔn)度存在偏差，使得司法鑒定的科學(xué)性受到挑戰(zhàn)。

而在應(yīng)用Visio軟件進(jìn)行基于視頻的計(jì)算中，具有以下優(yōu)勢(shì)：一是參考點(diǎn)尺寸在輪輞面積中的占比較小，能夠精準(zhǔn)地映射到車輛特征點(diǎn)。同時(shí)，與參考線不同，它可以直觀地比較投影點(diǎn)是否處于輪輞弧線橫向的最邊緣，如圖7所示。通過這種方式，能夠精準(zhǔn)地獲取車輛的真實(shí)位移量，從而確保了司法鑒定的科學(xué)性和公平性。

3" 結(jié)論

應(yīng)用Visio軟件對(duì)事故車輛的特征點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，有著顯著的優(yōu)勢(shì)。一方面，能夠獲取目標(biāo)車輛參考位置的二維空間坐標(biāo)。這樣一來，在車速計(jì)算過程中，就可以全面考慮各個(gè)方向的尺寸因素，避免因忽視某一方向的尺寸而產(chǎn)生誤差，從而極大地提高了車速計(jì)算的精度。另一方面，該軟件技術(shù)具備強(qiáng)大的圖像放大功能。這一功能可以高度還原參考點(diǎn)的真實(shí)投影點(diǎn)，使得在進(jìn)行圖像處理時(shí)，能夠更加清晰地觀察和分析車輛的特征，為圖像處理工作提供了極大的便利，進(jìn)而提高了車速計(jì)算的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] GA/T 1133—2014，基于視頻圖像的車輛行駛速度技術(shù)鑒定[S].

[2] 賈常明，吳文龍，王乾，等. 視頻方法鑒定車速的準(zhǔn)確性研究[J]. 刑事技術(shù)，2020，45（2）：160-164.

[3] 王永貴. Microsoft Visio在繪制刑事案件現(xiàn)場(chǎng)平面圖中的應(yīng)用[J]. 刑事技術(shù)，2009（4）：41-43.

[4] GB/T 33195—2016，道路交通事故車輛速度鑒定[S].