【導(dǎo)讀】驗(yàn)車輛勘查新方法。利用CCD攝像機(jī)可以獲得被測試驗(yàn)車輛的二維圖像,型變換的理論,可以得到試驗(yàn)車輛的三維圖象信息。因此,本文首先利用2. 臺(tái)高分辨率的攝像機(jī)從2個(gè)方向?qū)N有車身標(biāo)識(shí)點(diǎn)的汽車車身進(jìn)行攝影，點(diǎn)的變化以及汽車變形量的相關(guān)信息。實(shí)踐證明，該方法操作簡單方便，成本便宜，實(shí)用性更強(qiáng)，為更好的提高汽車被動(dòng)安全性提供有力依據(jù)。隨著汽車的保有量的增長，道路交通事故已成為世界性的社會(huì)問題。多萬人的速度遞增。建國以來，我國共發(fā)生交通事故500多萬起，死亡。100余萬人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100多億元。首位，是世界上交通事故最嚴(yán)重的國家。而且從近幾年的統(tǒng)計(jì)數(shù)字來看，——汽車安全性，已成為我國汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要影響因素。密切關(guān)系，變形數(shù)據(jù)的精度直接影響等效碰撞速度的準(zhǔn)確度。由于車輛變形表面的不規(guī)則性，使用皮尺測量時(shí)需要大量。技術(shù)人員對(duì)試驗(yàn)車輛進(jìn)行符合一定規(guī)范的拍攝，即利

　　

【正文】 ? ?? ? ? ? 利用最小二乘法便可以以求出 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)字?jǐn)z影測量原理在車身標(biāo)識(shí)點(diǎn)測量中的應(yīng)用 31 ? ?0 . 0 1 5 3 , 1 . 6 0 6 1 , 0 . 6 2 2 4 , 6 0 8 . 9 6 0 7 , 0 . 0 0 0 9 , 0 . 8 5 0 4 , 0 . 3 2 , 3 2 1 . 3 3 8 8 , 0 , 0 . 0 0 2 6 , 0 . 0 0 1 TA ? ? ? ? ? ? ? ? 其中： 1 ? ， 2 ?? ， 3 ?? ， 4 ? ， 5 ?? ， 6 ?? ， 7 ?? ， 8 ? ， 9 0l? ， 10 ?? 11 ?? 由此可得出線形變換方程式： 0 . 0 1 5 3 1 . 6 0 6 1 0 . 6 2 2 4 6 0 8 . 9 6 0 70 . 0 0 2 6 0 . 0 0 1 10 . 0 0 0 9 0 . 8 5 0 4 0 . 3 2 3 2 1 . 3 3 8 80 . 0 0 2 6 0 . 0 0 1 1X Y ZxYZX Y ZyYZ? ? ?? ??? ? ? ?? ? ? ? ?? ?? ? ? ???????????? () 現(xiàn)有 6 個(gè)控制點(diǎn)坐標(biāo)及其相應(yīng)得像片坐標(biāo) 39。39。( , )xy （攝像機(jī)從試驗(yàn)車輛側(cè)面進(jìn)行拍攝），如下表 , 表 控制點(diǎn)物方坐標(biāo) 測點(diǎn)坐標(biāo) 1C 2C 3C 1D 1B 2B X 1450 1250 1090 900 300 300 Y 158 157 258 151 410 141 Z 610 610 350 618 129 616 表 控制點(diǎn)像片坐標(biāo) 測點(diǎn)坐標(biāo) 1C 2C 3C 1D 1B 2B 39。x 100 189 212 315 414 436 39。y 255 252 131 251 105 149 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)字?jǐn)z影測量原理在車身標(biāo)識(shí)點(diǎn)測量中的應(yīng)用 32 圖 攝像機(jī)拍攝的側(cè)面圖象以及 6 個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)位置 由表 , 中數(shù)據(jù)可得到 6 個(gè)矩陣方程： 1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 0 0 0 0 1 4 5 0 1 0 0 1 5 8 1 0 0 6 1 0 1 0 0 1 0 00 0 0 0 1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 1 4 5 0 2 5 5 1 5 8 2 5 5 6 1 0 2 5 5 2 5 5B? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 0 0 0 0 1 4 5 0 1 8 9 1 5 8 1 8 9 6 1 0 1 8 9 1 8 90 0 0 0 1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 1 4 5 0 2 5 2 1 5 8 2 5 2 6 1 0 2 5 2 2 5 2B? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 0 0 0 0 1 4 5 0 2 1 2 1 5 8 2 1 2 6 1 0 2 1 2 2 1 20 0 0 0 1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 1 4 5 0 1 3 1 1 5 8 1 3 1 6 1 0 1 3 1 1 3 1B? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 0 0 0 0 1 4 5 0 3 1 5 1 5 8 3 1 5 6 1 0 3 1 5 3 1 50 0 0 0 1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 1 4 5 0 2 5 1 1 5 8 2 5 1 6 1 0 2 5 1 2 5 1B? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 0 0 0 0 1 4 5 0 4 1 4 1 5 8 4 1 4 6 1 0 4 1 4 4 1 40 0 0 0 1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 1 4 5 0 1 0 5 1 5 8 1 0 5 6 1 0 1 0 5 1 0 5B? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 0 0 0 0 1 4 5 0 4 3 6 1 5 8 4 3 6 6 1 0 4 3 6 4 3 60 0 0 0 1 4 5 0 1 5 8 6 1 0 1 1 4 5 0 1 4 9 1 5 8 1 4 9 6 1 0 1 4 9 1 4 9B? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)字?jǐn)z影測量原理在車身標(biāo)識(shí)點(diǎn)測量中的應(yīng)用 33 利用最小二乘法便可以求出 ? ?0 . 0 1 1 3 , 1 . 0 4 6 1 , 0 . 4 0 4 3 , 4 3 1 . 5 7 0 3 , 0 . 0 0 2 3 , 0 . 2 6 6 5 , 0 . 0 8 5 8 , 1 0 6 . 0 4 8 4 , 0 , 0 . 0 0 2 4 , 0 . 0 0 1 TB ? ? ? ? ? ? ? ? ? 其中 : 1 ?? ， 2 ?? ， 3 ?? ， 4 ? 5 ?? ， 6 ?? ， 7 ?? ， 8 ? ， 9 0l? ， 10 ?? ， 11 ?? 由此可得出線形變換方程式： 39。39。0 . 0 1 1 3 1 . 0 4 6 1 0 . 4 0 4 3 4 3 1 . 5 7 0 30 . 0 0 2 4 0 . 0 0 1 10 . 0 0 2 3 0 . 2 6 6 5 0 . 0 8 5 8 1 0 6 . 0 4 8 40 . 0 0 2 4 0 . 0 0 1 1X Y ZxYZX Y ZyYZ? ? ? ?? ??? ? ? ?? ? ? ? ?? ?? ? ? ????? ????? () 圖 , 是同一時(shí)間 2 臺(tái)攝像機(jī)從不同方向拍攝得到的圖像，由式, 我們可以得到 4 個(gè)方程 , 0 . 0 1 5 3 1 . 6 0 6 1 0 . 6 2 2 4 6 0 8 . 9 6 0 70 . 0 0 2 6 0 . 0 0 1 1X Y Zx YZ? ? ?? ? ? ? ????????? () 0 . 0 0 0 9 0 . 8 5 0 4 0 . 3 2 3 2 1 . 3 3 8 80 . 0 0 2 6 0 . 0 0 1 1X Y Zy YZ? ? ? ?? ? ? ????????? （ ） 39。 0 . 0 1 1 3 1 . 0 4 6 1 0 . 4 0 4 3 4 3 1 . 5 7 0 30 . 0 0 2 4 0 . 0 0 1 1X Y Zx YZ? ? ? ?? ? ? ? ???????? () 39。 0 . 0 0 2 3 0 . 2 6 6 5 0 . 0 8 5 8 1 0 6 . 0 4 8 40 . 0 0 2 4 0 . 0 0 1 1X Y Zy YZ? ? ? ?? ? ? ? ???????? () 由式 ， ， ， ， 4 個(gè)方程， 只要知道 (x ， y )， (39。x ， 39。y )就 能計(jì)算出其他 3 個(gè)物方空間坐標(biāo) ? ?,XYZ ，那么只要得到圖象坐標(biāo)就能計(jì)算出物方空間坐標(biāo)，通過大量的組圖 （如圖 ， ） , 就能得到大量數(shù)據(jù)，從而得知在不同時(shí)刻某標(biāo)識(shí)點(diǎn)在實(shí)際空間的變化情況，為勘查車輛變形程度提供大量信息。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)字?jǐn)z影測量原理在車身標(biāo)識(shí)點(diǎn)測量中的應(yīng)用 34 將表 ， 中的坐標(biāo)代入以上 4 個(gè)方程，得到： 表 標(biāo)示點(diǎn)計(jì)算值與實(shí)際值之間的誤差（ X 方向坐標(biāo)） 標(biāo)識(shí)點(diǎn) X（計(jì)算值） X（實(shí)際值） 絕對(duì)誤差 相對(duì)誤差 1C 1450 % 2C 1250 % 3C 1090 % 1D 900 % 1B 300 % 2B 300 % 表 標(biāo)示點(diǎn)計(jì)算值與實(shí)際值之間的誤差（ Y 方向坐標(biāo)） 標(biāo)識(shí)點(diǎn) Y（計(jì)算值） Y（實(shí)際值） 絕對(duì)誤差 相對(duì)誤差 1C 158 % 2C 157 % 3C 258 % 1D 151 % 1B 410 % 2B 141 % 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)字?jǐn)z影測量原理在車身標(biāo)識(shí)點(diǎn)測量中的應(yīng)用 35 表 標(biāo)示點(diǎn)計(jì)算值與實(shí)際值之間的誤差（ Z 方向坐 標(biāo)） 標(biāo)識(shí)點(diǎn) Z（計(jì)算值） Z（實(shí)際值） 絕對(duì)誤差 相對(duì)誤差 1C 610 % 2C 610 % 3C 350 % 1D 618 % 1B 125 129 4 % 2B 616 % 6 攝影測量方法的適用性和精度分析 在傳統(tǒng)的車輛碰撞試驗(yàn)中，通常采用直接測量的方法。實(shí)驗(yàn)車輛的測量，通常采取人工利用皮尺測量，因此精度不高，而且容易遺漏信息，不能給試驗(yàn)分析人員提供足夠的信息；數(shù)字?jǐn)z影測量包括兩個(gè)方面的工作：一是室外工作 ,主要是指布置或量測適宜的控制點(diǎn)，拍攝適宜的照片；二是室內(nèi)工作，主要是利用已有的計(jì)算機(jī)程序?qū)ο嗥幚?，提取出所需要的定量幾?信息。從這兩方面工作來看，數(shù)字?jǐn)z影測量使用方便，處理迅速，由于數(shù)字?jǐn)z影測量通常只需要數(shù)碼相機(jī)，控制裝置和計(jì)算機(jī)程序，因此價(jià)格低廉。 綜合考慮，數(shù)字?jǐn)z影測量可以比較好的解決傳統(tǒng)測量的多種問題，因此其適用性更強(qiáng)。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)字?jǐn)z影測量原理在車身標(biāo)識(shí)點(diǎn)測量中的應(yīng)用 36 通過實(shí)際的攝影測量處理，分析得到攝影測量的精度和以下因素有關(guān)： （ 1） 像點(diǎn)的精度 為了求得物點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，首先必須確定像點(diǎn)的二維平面坐標(biāo)，因此為了提高物點(diǎn)精度，必須提高像點(diǎn)的精度。在人工確定像點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，必須非常細(xì)心，如果有可能，可以采用計(jì)算機(jī)程序，采用特征提取的方法確定像點(diǎn)。 （ 2）相機(jī)的分辨率 相機(jī)的分辨率越高，就更容易精確地標(biāo)定像點(diǎn)位置，像點(diǎn)精度提高又必然導(dǎo)致物點(diǎn)精度提高。 （ 3）相機(jī)校驗(yàn)質(zhì)量 由于非量測數(shù)碼相機(jī)的存在較大的光學(xué)畸變，因此相機(jī)校驗(yàn)可以較大地提高精度，前面對(duì)相機(jī)校驗(yàn)理論已經(jīng)作了詳細(xì)的論述。 （ 4）相片數(shù)量 在確定像點(diǎn)點(diǎn)位時(shí)，都會(huì)存在一定的誤差。如果所需像點(diǎn)在某一張相片上的比較模糊，那么誤差會(huì)比較大，這樣也就導(dǎo)致求解的物點(diǎn)誤差比較大。此時(shí)如果此點(diǎn)出現(xiàn)在三張相片以上，那么此點(diǎn)在某一張相片上的較大誤差由于采用最小二乘法會(huì)使此誤差得到補(bǔ)償。如果此點(diǎn)只出現(xiàn)在兩張相片上，這 種誤差就得不到補(bǔ)償。因此通常需要在較多的相片上標(biāo)定某一像點(diǎn)點(diǎn)位，一般在三張以上。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)字?jǐn)z影測量原理在車身標(biāo)識(shí)點(diǎn)測量中的應(yīng)用 37 7 總結(jié) 本文詳細(xì)介紹了汽車安全性，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的發(fā)展和模型的建立，求解和誤差分析 以及如何將此測量技術(shù)應(yīng)用于汽車碰撞過程中車身標(biāo)志點(diǎn)的測量。 隨著中國加入 WTO的成功，汽車這一民族工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)汽車的各方面性能提出了更高的要求，特別是在汽車的安全性方面：而廠家為了贏得顧客的信任，不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)來提高汽車的整體性能和質(zhì)量口為此，各大汽車生產(chǎn)廠家不惜投入巨款資金，紛紛進(jìn)行汽車的實(shí)車碰撞試驗(yàn)，而碰撞后汽車 車身的某些關(guān)鍵點(diǎn)的變形對(duì)于分析汽車某些方面的性能十分重要。而本論文研究的汽車車身標(biāo)志點(diǎn)的測量方法正是為了適應(yīng)當(dāng)前的這種實(shí)際需要，主要用于汽車碰撞前后的現(xiàn)場測量。本課題所研究的測量方法方便、實(shí)用，減少了操作人員的測量時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度，使測量變得和照相一樣簡單而有趣，把測量技術(shù)提高到一個(gè)新的水平。 本論文所述測量方法雖然能夠進(jìn)行實(shí)際測量，但測量精度有待于提高，希望繼續(xù)從事此方面研究工作的人能夠在尋找更好的約束條件，建立更好的數(shù)學(xué)模型，改善測量環(huán)境 (照明 )，提高相機(jī)分辨率等等方面進(jìn)一步深入研究，提高測量精度，加快該 測量方法的實(shí)用化進(jìn)程。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)字?jǐn)z影測量原理在車身標(biāo)識(shí)點(diǎn)測量中的應(yīng)用 38 參考文獻(xiàn) [1] 黃虎，常鍵，何稚樺，徐兆坤 .汽車側(cè)面碰撞試驗(yàn)探討 [J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 16（ 2）： 105－ 109. [2] 趙高暉，朱文寧，何稚樺，黃虎，徐兆坤 .汽車安全性分析 [J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào) ,2020,15（ 3）： 200205. [3] 楊國平．新型液壓沖擊器儲(chǔ)油腔的設(shè)計(jì)理論研究 [J].中國公路學(xué)報(bào)， 2020， 15（ 1）： 113－ 155. [4] 楊襄璧，劉忠，楊國平 .無極調(diào)節(jié)控制的液壓沖擊機(jī)械 [J].中國機(jī)械工程， 2020，13（ 7）： 597－ 600. [5] CMVDR294《關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則》 [M].1999. [6] 王瑄