司法鉴定视角下交通事故刮擦痕迹的三维重建与特征分析

引言：

交通事故刮擦痕迹的三维重建是利用计算机技术进行数据处理的一种方法，随着科技的发展，三维重建技术也在不断完善。本文基于司法鉴定视角下，首先分析了交通事故中刮擦痕迹的特征，然后阐述了刮擦痕迹三维重建基本原理，对交通事故刮擦痕迹的三维重建做出了具体研究，希望可以为相关人士提供一些借鉴和参考。

一、交通事故刮擦痕迹的特征分析

交通事故现场的刮擦痕迹是道路交通事故现场痕迹的重要组成部分，是认定事故车辆、认定车辆驾驶人的重要依据，也是证明交通事故发生经过的直接证据。道路交通事故现场刮擦痕迹一般表现为车辆与道路路面或其他物体碰撞、擦刮，碰撞部位通常在车辆上的前部、前部与后部，擦刮部位在车辆上的前部、前部与后部。刮擦痕迹不仅是一个整体，而且由于物体形状和所处位置不同而有其特有的变化特征。因此，道路交通事故现场刮擦痕迹除了具备一般痕迹检验的特征之外，还具有其特有的特征。

二、刮擦痕迹三维重建基本原理

现阶段，最常用的三维重建方法是基于深度信息的三维重建方法。深度信息是指在深度方面对空间对象进行深度测量的一种信息。一般来说，利用二维图像或数码图像来进行 3D 重构工作。然而，在实际的交通事故中，受周围的复杂情况和场地状况等因素的影响，单靠 2 D 或3D 图像很难实现其3D 重构。但是，在进行交通事故痕迹三维重建时，往往要用到 3D 打印。3D 打印技术是一种比较 成熟的技术，在很多领域之中都有广阔的发展空间。交通事故现场刮擦痕迹三维重建的基本原理包括了：利用三维扫描仪等设备，针对刮擦痕迹进行全面扫描，扫描之后得到点云数据，然后进行点云滤波和边缘提取等预处理工作，在此基础上，利用空间特征抽取方法获取运动轨迹的特征点，利用三维重建软件对各特征点的空间定位进行了求解，建立了相应的几何模型。尽管3D 打印技术相对比较完善，但仍存在设备成本高、操作繁琐、制造周期长等问题，无法广泛应用在车辆碰撞刮擦痕三维重建工作中。随着科技的进步、计算机硬件性能的发展与3D 打印技术的推行，3D 打印技术将会越来越普遍。

三、司法鉴定视角下交通事故刮擦痕迹的三维重建

（一）碰撞面的判断

交通事故现场刮擦痕的碰撞面分析，是通过对交通事故现场的各种刮蹭轨迹的分析，找到了在撞击过程中的接触点，从而确定由刮蹭轨迹形成的刮擦表面。通常，撞击表面可以分为：正、侧、背三种状况。前撞击面是指在撞击过程中，事故车辆与现场其他物体以及物体与地面等之间所构成的一种接触点（也就是撞击表面）。正面撞击可以发生在汽车的前面，两边，后面，但是偶尔也会发生在左边或者右边。由于正面碰撞为一个平面，如果发生一定角度变化，将对前撞击表面造成很大的影响。侧面碰撞面为一种曲面，其撞击位置（也就是撞击表面）往往产生于车辆的侧方。背面碰撞多为两个或多个相交点组成。

（二）刮擦方式的判定

刮擦方式是指两个交通工具之间的接触区域有无碰撞，以及两个交通工具之间的接触区域和接触点的相对位置。车辆与物体之间的刮擦，因为接触面积较小，受力较弱，不易发现与物体的接触点，所以要结合两边的车辆状况，才能确定有没有发生撞击或接触。如果被撞方车辆是后车撞击前车，前车未发生碰撞或没有与前车发生碰撞，则可以判断为是前车的撞击形成了刮擦痕迹。如果被撞方车辆是发生了碰撞，且发生在前车后轮胎与地面之间，则可以判断为是后车撞击前车形成了刮擦痕迹。在确定刮擦方式时，不同车辆、不同部位的接触点并不是全部都存在直接接触，因此要进行综合判别。常用的判断方法有： ① 采用摩擦系数法； ② 采用碰撞时间法； ③ 采用接触点相对位置判定法。

（三）接触点的确定

在事故现场，由于接触部位的差异，导致了碰撞痕迹、接触痕迹、滑痕等多种痕迹的产生，因此，在鉴定时，接触点的判别至关重要。结合交通事故的实际状况以及道路交通事故性质，可以初步判定如下：1. 碰撞点：一般发生在车辆和车辆、车辆和物体之间。2. 滑行很近：车辆在撞击后因其自身的惯性而进行了某一方向的移动，并在这个过程中因摩擦而形成了某一滑行轨迹。3. 其他因素：车祸现场路况，气象条件等。如果以上条件均不能确认，就必须采用其他的方法进行接触点位置判断。

（四）痕迹特征的提取

通过对刮擦后交通事故车辆刮擦痕迹三维重建，可以更好地再现事故发生的全过程和完整场景。痕迹特征的抽取主要是通过观察、分析、研究，对于痕迹特征展开识别。在提取过程中，应该围绕着交通事故发生的位置，对多处刮擦点进行观测，并将各点的特点进行详细地分析，以便得到更精确的结果。比如：在道路行车发生事故问题时，车辆和车辆之间会产生一定的刮擦现象，这种情况下，要注意车辆与车辆、车辆与其他物体之间的刮蹭位置。如果发现这些部位存在不同程度的刮擦痕迹或颜色不一致，则应重点观察这些部位，从而提取出与事故有关的痕迹特征。

（五）痕迹三维重建

通过对视频监控录像的分析，提取出有价值的线索，对现场痕迹进行三维重建。主要流程包括：1. 在计算机中上传事故现场监控视频。2. 将现场监视视频打开，将目标对象的图像显示在视频监控器上。注意，不可将物体进行缩放，以免影响观测结果。3. 从计算机中查找所需要的图像，对物体作裁剪、放大或缩小等操作，把需要的物体放在规定的地方，并加以标记。4. 对被裁剪目标物展开三维重建，即对被裁剪后的图像进行三维建模。裁剪过程中需要注意不要挡住被裁剪的痕迹，车辆，行人等。5. 逐一识别并标记出视频中出现的全部目标。6. 完成了对目标的标注后，查看整段监控视频，浏览并标注。7. 利用所标注的内容进行三维重建，得到痕迹三维模型及各部件之间的空间位置关系。

总结：

目前，交通事故刮擦痕迹三维重建技术主要用于汽车碰撞事故中，但该技术在交通事故责任认定、道路安全评估等方面也有一定的应用价值。因此，随着科学技术的发展，该技术在交通事故中的应用也会越来越广泛。本文主要从司法鉴定视角对交通事故刮擦痕迹进行了分析，对该技术的工作原理和三维重建应用进行了探讨，以期为该技术在交通事故中的应用提供理论依据。

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