视频测速中几个问题的探讨

贾向红,　张振东

(1.宁波市公安局刑侦支队， 浙江宁波　315000； 2.慈禧市公安局刑侦大队， 浙江慈溪　315000)



视频测速中几个问题的探讨

贾向红1,张振东2

(1.宁波市公安局刑侦支队， 浙江宁波315000； 2.慈禧市公安局刑侦大队， 浙江慈溪315000)

摘要首先根据车辆极限加速度推算出视频测速中车辆速度的理论误差范围，明确了这一方法的理论可行性，然后就视频测速过程中的“屏幕匹配标点、测量方式选择、检验结论描述”等方面提出一些新的思路和方法，有效解决了视频测速中的误差控制问题，提高了视频测速检验的准确度和可信度，对开展视频测速检验工作具有一定指导意义。

关键词视频测速; 车辆速度; 误差范围

0引言

1关于视频测速理论误差问题

委托检验中往往需要检验涉案车辆的“即时速度”，但是实践工作中，测量速度都是指通过速度公式计算车辆某段时间内的平均运行速度，不论这一时段取值多短，获取的也只是一个平均速度。视频测速中虽然选取的时段较短，只有一帧时或几帧时，但也是一种平均速度。因此，在测量时间范围内就必然存在最低速度和最高速度，即车辆速度的理论误差，那么这一理论误差到底为多少，能否满足办案工作的需要？

我们都知道车辆速度一定时间范围内变化大小与车辆的加速度直接相关，车辆在所测帧时段内动态速度可近似表示为：

通过该公式可以看出，获取车辆的极限加速度后就可以确定其最大理论误差范围。查询互联网“汽车之家→评测中心”数据，可以获得大量不同性能车辆在极限运动中0~100km/h加速和100~0km/h制动的实测图表和参数，从中可以发现：①车辆加速度峰值出现在车辆静止一档启动后的两秒钟之内，极少数高性能跑车加速度超过1g，但都小于1.4g，绝大部分车辆加速度峰值小于1g,二档之后的加速度基本小于0.5g(见图1、图2)；②车辆制动阶段所有车辆加速度变化不大，都处于-1g左右，最低不小于-1.4g(见图3、图4)。

图1　某高性能轿车

图2　某普通轿车

图3　某高性能轿车

图4　某中等轿车

分析这些图表和数据可以了解到：车辆在极限变速运动时，加减速度范围均小于1.4g。当视频测速时，以常见地取五点四个帧时段计算速度，其最大误差范围为：

由于该误差范围是由高性能车辆极限运动所得，实际检验中绝大部分为普通车辆，其正常加减速时误差范围更小，对于办案部门应能接受。因此，从视频测速的理论误差来看，这样的方法是可行的。

2关于屏幕匹配标点问题

视频测速中需在屏幕校准后进行屏幕匹配标点，然后再根据标点位置实地测量距离。论文中介绍的屏幕标点是直接在显示屏幕上用记号笔标画，这种方法要求检验人员要有较丰富的经验，否则标点可能产生较大偏差，影响测量数据的精度。这是由于显示器屏幕表面与视频画面并不完全在同一平面上，标画点会产生一定漂移，导致测量数据不准，如果显示器为CRT型号，位置偏差还要更大。对这一问题，笔者认为可以从两种途径给予解决：一是在计算机中安装屏幕画笔类小软件(网上可下载)进行标点；二是校准画面后通过投影仪无畸变投射在白板上，再在白板上进行标点。这两种方法都能有效避免屏幕与画面不能完全重合的问题，确保屏幕参考点标注的准确度。

3关于测量数据可靠性问题

论文中，作者提供了视频测速的实际误差范围和测量计算速度的方法，但是这一方法还没有现成统一的行业标准参考。考虑到检验工作的严谨性和可靠性，笔者认为：对于实际测试误差(±5 km/h)，检验人员可以引用，但需进行必要的说明。当然，最好能够根据实验室认可或计量认证要求，开展必要的能力验证并做好相应数据记录，以备溯源。对于具体测量计算，论文中采用一人组测量数据进行加权平均，尽管保证了测量结果的一定准确性，但是由于个人在标点、实地测量中存在一定差别性，可能影响结果的可靠性。为了能够均衡不足，在视频测速方法尚未出台的情况下，应考虑采用不同人、不同组测量数据间交叉比对，即采用同一条件下，三人人均测量两组以上数据，在去掉最小和最大偏离值后再计算出平均值作为测量结果，以便增强检验结果的可靠性和可信度。

4关于视频测速方式的选择问题

论文介绍了一种相对精确的测速方法，比传统的测速方法有较多优势，可以解决一些苛刻条件下的车速问题，但是测速时仅选取几帧时段，车辆运行距离较小，较少的实际测量误差，就可能产生较大的放大效应，其结果也存在一定的误差风险和疑虑。因此，对于实际委托中一些要求不高，条件较好的检材，也可以采用一些相对稳妥的视频测量方式。

4.1　延长测速时段，提高精确度

在视频测速中，测量时段与测量距离成正比，时段长测量距离长，相反测量距离则短，而测量距离与测量精度也成正比，距离越长精度越高，反之则越低，因此，在实际工作中应根据检材条件和委托要求作出权衡。对于部分检验委托，可以适当放宽测量时段，保证距离测量的精度，以提高所测平均车速的精度。

4.2　选取合理测量方式，规避测量误差

办案部门有时并不需要精确的速度值，而是只要能达到处罚或认定责任即可。对此类委托可以采用求极值的方式进行检验。比如某路段有最高速度要求，在测量时，可以根据确定时段画面，适当放宽测量距离，从而使测量速度小于车辆真实速度，而该测量速度又高于最高限速度，这样既达到了委托检验的要求，又可以规避误差范围，相反也可以。如在某起交通事故办案中，办案单位认为大卡车速度过慢导致事故发生，要求测量其速度。检验人员通过查看视频估算后，其平均速度确实较慢，可以选用求极值的测量方式。检验人员实际测量了A、B点间距离SAB(见图5)，并计算出平均速度，由于卡车真实运行距离为Sab小于SAB，其真实平均速度要小于测量值，检验结论为车辆在所测时段内平均速度小于某值。通过这种测量方式既达到了办案需要，同时又避开了误差范围问题。

图5　车辆行驶中的两帧图片叠加所得

5关于检验结论描述问题

检验结论是办案部门进行处罚和责任认定的主要依据，检验人员在描述检验结论时一定要严谨规范，否则一旦被当事人提出异议，工作就会变得被动。视频测速检验中，办案单位在委托书中一般只笼统提出要求车速检验，没有描述检验视频时段，而检验人员在检验时，经常要根据案情、视频图像等情况选取恰当的时段进行检验，考虑到车辆在不同时段车速总在动态变化，有时差距较大，因此检验文书在描述测量结果时，须按照实际测量时段进行描述，一般描述为：某视频中某车辆在画面显示的某年某月某日某时某分某秒第几帧至第几帧或第几帧/总帧数至第几帧/总帧数的平均速度为多少至多少。

6结语

视频测速是一种实践性较强的检验工作，如果检验人员能够注意和吸收上文中的一些思路和方法，不仅能够提高检验数据的准确性，而且可以增强检验结果的可信度。在视频监控不断普及的现状下，将会运用这一方法在实际工作中发挥出应有的作用。

参考文献

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[4]李苑，谢贤能.视频画面目标测量中的画面匹配测量技术研究[J].中国刑警学院学报，2012(3)：36-38.

(责任编辑陈小明)

作者简介贾向红(1976—)， 男， 山西襄汾县人，高级工程师。研究方向为影像技术。

中图分类号D631.57