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基于视频图像的车辆行驶速度及交通信号灯状态鉴定1例

2018-10-09全小林

中国司法鉴定 2018年5期
关键词:信号灯交通事故监控

谭 惠,全小林

(荆州楚信盛元司法鉴定中心,湖北 荆州434000)

1 案例

1.1 简要案情

2015年04月05 日15时许,一辆轻型厢式货车(以下称甲车)沿南某路由西向东行驶至与太某路交叉路口时,与一辆二轮摩托车(以下称乙车)发生交通事故。办案单位调取了交通事故现场事发时监控视频和甲车事发前通过现场西侧某小区前监控视频,受监控角度和范围限制,现场事发时监控视频记录了甲乙两车碰撞过程及路口信号灯状况,甲车碰撞前通过停车线过程不在监控范围;现场西侧某小区门前监控视频记录了甲车碰撞前通过现场西侧路口停车线及碰撞发生的过程,现场路口信号灯不在其监控范围内。甲车事发时行驶速度及通过现场路口西侧停车线时的交通信号灯状况作为本案的焦点问题提请鉴定。

1.2 检验过程

1.2.1 交通事故现场情况

交通事故现场位于太某路与南某路交叉路口,南某路东西走向,太某路南北走向,干燥沥青路面。甲车头东南尾西北停于路口东南侧路面,右前轮、右后轮与南向车道东侧路缘延长线垂直距离9.7 m、7.4 m,车身右后方4.5 m处路面有车身碎片散落。乙车头东南尾西北翻倒于路口东南侧人行道,前轮距甲车右前轮8.6 m,前后轮与南向车道东侧路缘延长线垂直距离分别为8.8 m、7.8 m,车身左侧地面留有0.4 m×0.3 m血迹。两车碰撞点未定位,与停车线的位置关系和距离未知(图1)。

图1 道路交通事故现场图

1.2.2 车辆检验情况

甲车正前部碰撞受损,乙车右后侧碰撞受损。

表1 甲车参数信息 (mm)

1.2.3 交通事故现场事发时监控视频

该视频文件名为“西区(12)XXXX 20150405-151620-20150405-151820”,文件格式为 MP4,文件大小为30.7MB,哈希值MD5为44586B6A5684546984 FD814250F94BB9,视频画面连续,播放时长00:02:00。在视频图像关注区域内逐帧播放,帧速率为25fps。事发时视频画面显示“2015年04月05日”等字样,视频中甲车由画面左下角向画面右上方行驶。按时间顺序,视频画面依次显示以下内容:

在15:17:54第17帧图像上,路口信号灯直行黄灯开始闪烁(图2);

在15:17:57第16帧图像上,路口信号灯直行红灯亮(图 3);

在15:17:59第08帧图像上,甲车驾驶舱右前侧出现画面左下角,取与甲车右后视镜底座前端重合的空间中一点A作参照线y(图4);

在15:17:59第10帧图像上,甲车正前部与乙车右后侧碰撞接触,取与甲车货厢右侧前端下部近似重合的空间中一点为B,B点与参照线y近似重合(图 5);

在15:17:59第15帧图像上,取与甲车货厢右侧后端下部近似重合的空间中一点为C,C点与参照线y近似重合(图6)。

图2 15:17:54第17帧截图

1.2.4 交通事故现场西侧某小区前监控视频

该视频文件名为“ch14_20150405143806”,文件格式为MP4,文件大小为 254MB,哈希值MD5为29B606F6FD0E3AD9AA5FAB99053EC1D3,视频画面连续,播放时长为01:06:44。在视频图像关注区域内逐帧播放,帧速率为25fps。视频画面显示“2015年04月05日 星期日”等字样,视频中甲车由左向右行驶。按时间顺序,视频画面依次显示以下内容:

在15:14:55第05帧图像上,设甲车货厢右侧后下端与画面左侧的道路南侧第一棵路树近似重合的空间中一点为A点(图7);

在15:14:55第10帧图像上,A点与画面左侧的道路南侧第一根白色灯杆上一点B点近似重合(图 8);

在15:14:55第23帧图像上,A点与画面左上部的道路南侧第二棵路树上一点C点近似重合(图9);

在15:14:56第19帧图像上,A点与画面中上部的道路南侧第三棵路树上一点D点近似重合(图10);

在15:14:57第03帧图像上,A点与画面中上部的道路南侧第二根白色灯杆上一点E点近似重合,右前轮接地点与现场西侧路口停车线上一点近似重合(图 11)。

图3 15:17:57第16帧截图

图4 15:17:59第08帧截图

图5 15:17:59第10帧截图

图6 15:17:59第15帧截图

图7 15:14:55第05帧截图

图8 15:14:55第10帧截图

图9 15:14:55第23帧截图

图10 15:14:56第19帧截图

图11 15:14:57第03帧截图

1.2.5 交通事故现场测量及现场模拟实验

测量南湖花园监控视频画面中参考点A、B、C、D、E相邻间距,获得甲车通过参考点AB、BC、CD、DE 驶过的距离分别约 2.6、6.2、9.6、5.3 m。(图 12)。

交通事故现场监控设备为固定式监控摄录设备,事发时至进行现场模拟实验时的位置及内外参数条件均未发生变动。在办案单位和110指挥中心的协同配合下,根据交通事故现场事发时监控视频甲乙两车碰撞前瞬间画面和实时监控视频画面进行现场模拟实验。对交通事故现场事发时监控视频甲乙两车碰撞前瞬间画面中,甲车右后视镜底座前端在现场路面投影点进行标定,并测得标定点与现场西侧路口停车线的垂直距离为39.2 m(图13)。

图12 参考点间距测量照

图13 标定点与现场西侧路口停车线距离测量照

1.3 分析说明

1.3.1 计算甲车事发时通过交通事故现场监控视频监控范围时的行驶速度

视频中帧速率f=25帧/秒,设每帧持续时间为t′,则有 t′=1/25,利用速度-时间-位移关系式 v=s/t,求解甲车车身特征点A至B、B至C分别通过监控视频画面参照线y的行驶速度。

根据甲车信息参数:甲车车身特征点间距sAB=1.255m、sBC=2.390m。

由视频检验所见:甲车车身特征点AB、BC分别通过参照线y需要经过的图像帧数nAB、nAB分别为02帧、05帧。将参数代入v=s/t整理计算得:

vAB=sAB/nAB×f≈15.69m/s≈56.48km/h

vBC=sBC/nBC×f≈11.95m/s≈43.02km/h

根据以上计算结果,甲车车身特征点AB、BC分别通过交通事故现场监控视频画面参照线y的行驶速度约56 km/h、43 km/h,即甲车碰撞前瞬间行驶速度约56 km/h,碰撞速度约43 km/h。

1.3.2 计算甲车事发前通过交通事故现场西侧某小区前监控视频监控范围时的行驶速度

视频中帧速率f=25帧/秒,设每帧持续时间为t′,则有 t′=1/25,利用速度-时间-位移关系式 v=s/t,求解甲车车身特征点(货厢右侧后下端)分别通过视频监控范围参考点AB、BC、CD、DE的行驶速度。

根据交通事故现场参照物测量数据:甲车车身特征点移动距离 sAB、sBC、sCD、sDE分别约 2.6、6.2、9.6、5.3 m。由视频检验所见:甲车车身特征点驶过距离sAB、sBC、sCD、sDE需要经过的图像帧数 nAB、nBC、nCD、nDE分别为 05、13、20、09 帧。 将参数代入 v=s/t整理计算得:

vAB=sAB/nAB×f=13.00m/s=46.80km/h

vBC=sBC/nBC×f=11.92m/s≈42.91km/h

vCD=sCD/nCD×f=12.00m/s≈43.20km/h

vDE=sDE/nDE×f=14.72m/s≈52.99km/h

根据以上分析计算结果,甲车车身特征点通过某小区前监控视频监控范围参考点AB、BC、CD、DE的行驶速度分别约 47、43、43、53 km/h。

1.3.3 甲车通过交通事故现场路口西侧停车线时路口信号灯状态

甲车事发前通过现场西侧某小区前监控视频监控范围时在 13.00~11.92~12.00~14.72 m/s的速度范围内变速行驶,碰撞前瞬间速度约15.69 m/s,碰撞速度11.95 m/s。取通过现场路口西侧停车线至碰撞前瞬间区间行驶速度 14.72~15.69 m/s,结合通过现场模拟实验测量所得现标定点与现场路口西侧停车线垂直距离(39.20 m),根据速度-时间-位移关系式v=s/t,计算甲车从现场路口西侧停车线位置行驶至现场监控视频碰撞前瞬间画面左下角标定点位置所需时间:

T=s/v≈2.50~2.66s

根据交通事故现场监控视频检验所见:路口信号灯直行黄灯于15:17:54第17帧图像开始闪烁、直行红灯于15:17:57第16帧图像亮,甲车车身特征点(右后视镜底座前端)于15:17:59第08帧图像通过画面左下角标定点,甲车正前部与乙车右后侧于15:17:59第10帧图像碰撞接触。按照甲车从现场路口西侧停车线位置行驶至现标定点位置所需时间 2.50~ 2.66 s 往前推移,甲车车身特征点(右后视镜底座前端)于15:17:56第16帧~15:17:57第03帧图像范围内开始通过停车线,此时路口直行黄灯已持续闪烁约 1.98 ~ 2.14 s。

根据交通事故现场西侧某小区前监控视频检验所见:甲车右前轮接地点于15:14:57第03帧图像通过现场路口西侧停车线。以交通事故现场监控视频画面配时为基准时间,对交通事故现场西侧某小区前监控视频画面配时进行校准,交通事故现场西侧某小区前监控视频慢3 min,即甲车右前轮接地点通过现场路口西侧停车线的时间为15:17:57第 03帧,与根据碰撞前行驶速度和距离反推的时间点吻合。

综上所述,认定甲车右前轮通过现场路口西侧停车线时,路口信号灯状态为直行黄灯闪烁。

1.4 鉴定意见

甲车事发时(碰撞前瞬间)通过交通事故现场监控视频监控范围时的行驶速度约56 km/h;甲车事故发生前通过交通事故现场西侧某小区前监控视频监控范围时的速度介于43~53 km/h之间。

甲车右前轮通过交通事故现场路口西侧停车线时,路口信号灯状态为直行黄灯闪烁。

2 讨论

案例中对甲车事发时通过现场西侧路口停车线时现场交通信号灯状态的判定,基于充分利用两段监控视频中的有用信息,通过现场测量和模拟实验获得相关分析数据,在全面分析论证的基础上,最终得出甲车黄灯闪烁状态下通过停车线的鉴定意见。

甲车事发前通过交通事故现场西侧某小区前监控视频监控范围时,其前方同向及对向无车辆通行和滞留,其后方车辆减速停车,甲车通过现场路口西侧停车线时至碰撞前无制动减速迹象,间接反映甲车在路口信号灯变换时抢行通过路口。现场路口西侧停车线与现场标定点垂直距离39.2 m,现场西侧某小区前监控视频与现场监控视频监控范围及信息互为补充,画面清晰连续、帧速率稳定,鉴定条件较好,利用其计算的甲车行驶速度精度较高,且计算时选取轮廓分明的车身特征点和多个道路环境参照物分多段进行计算确定速度范围,有效控制误差,并在明确车辆运动过程和速度变化规律的前提下确定甲车前轮通过现场路口西侧停车线的速度范围。在此基础上,结合现场模拟实验测量数据及现场监控视频配时,分析计算反推甲车右前轮通过现场路口西侧停车线的时间、判定甲车对应什么交通信号灯状态下通行是可靠的。

3 结语

监控视频的广泛应用为交通事故重建提供了更为客观的鉴定材料,也为交通事故深度调查和数据挖掘提供了素材,对辅助认定交通事故案件性质、成因及过程分析(如辅助确定是否违反信号灯通行、车辆行驶方向、路面接触位置、碰撞先后顺序等)具有重要意义。与传统鉴定方法相比,其用于定量分析时精度高、证明力强,实际工作中需要多方法相互结合、全面分析、相互印证、相互补充、排除疑义,保证鉴定意见可靠。

具体运用中应注意三点:一是鉴定人要全面掌握材料,应进行车辆勘验、现场道路勘验、痕迹勘验,必要时进行模拟实验确定参照物或参照距离,模拟实验时,应保证视频摄录设备的位置、内外参数与原始位置、内外参数一致,视频图像的显示时间应校准。二是视频图像应为原始资料,或虽经处理但帧率、显示时间、图像元素位置均未发生变动的视频图像,视频图像播放流畅,帧率稳定,画面清晰,肉眼可以分辨目标车辆外观特征、运动轨迹,能够在图像范围内有效选取或设定参照物。三是在视频图像关注区域内,应检验视频摄录设备的位置、内外参数是否发生过变动;视频摄录设备的位置、内外参数发生变动的,应保证能够在视频图像范围内有效选取或设定参照物。

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