ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8957| Title: | Вдосконалення системи фіксації обставин дорожньо-транспортних пригод |
| Authors: | Тарандушка , Людмила Анатоліївна Бакум, Андрій Андрійович |
| Issue Date: | 2022 |
| Abstract: | Об’єкт дослідження − процес зміни системи фіксування обставин дорожньо – транспортних пригод. Предмет дослідження − закономірності зміни фіксування обставин дорожньо-транспортних пригод під впливом напруженості руху на вулично-дорожній мережі. Мета дослідження – підвищення ефективності системи фіксування обставин дорожньо-транспортних пригод для скорочення годинних витрат, пов'язаних із процедурою оформлення ДТП шляхом зниження напруженості руху на вулично-дорожній мережі. Для досягнення мети нам необхідно вирішити такі завдання: провести огляд обладнання, що застосовується при фіксації обставин ДТП, а також програмного забезпечення для 3-D моделювання; вивчити правові особливості отримання та використання результатів фотограмметричної зйомки місця події під час розслідування ДТП; розробити математичну модель запропонованого методу фіксації обставин ДТП; експериментально підтвердити теоретичну модель запропонованого методу фіксації обставин ДТП; розробити практичні рекомендації застосування результатів дослідження, оцінити їх ефективність. Методи дослідження – дослідження засновані на застосуванні методів фотограмметрії, фототріангуляції та методів 3-D сканування для фіксації обставин ДТП. Кваліфікаційна робота магістра складається з 109 сторінок, 4 розділів, 4 табл., 36 рис., 18 джерел. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8957 |
| Appears in Collections: | 275 Транспортні технології (Транспортні технології (на автомобільному транспорті)) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Бакум.pdf Restricted Access | 1.86 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
18006, м. Черкаси, бул. Шевченка, 460, тел./факс (0472) 71 00 92
ЗАТВЕРДЖУЮ
зав. кафедри автомобілів та
технологій їх експлуатації, доцент
______________ Л.А. Тарандушка
«___» __________________2022 р.
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА МАГІСТРА
«ВДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМИ ФІКСАЦІЇ
ОБСТАВИН ДОРОЖНЬО-ТРАНСПОРТНИХ
ПРИГОД»
Рецензент:
Директор ТОВ ПАРТЕК Україна_________________ В.М. Волощук
(посада) (підпис) (Ініціали, прізвище)
Керівник роботи:
завідувач кафедри АТЕ _______________ Л.А. Тарандушка
(посада) (підпис) (Ініціали, прізвище)
Виконавець:
студент 2 курсу, гр. мАВ-73 ______________
спеціальності 274 – Автомобільний
транспорт _______________ А.А. Бакум
(підпис) (Ініціали, прізвище)
2022
РЕФЕРАТ
«ВДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМИ ФІКСАЦІЇ ОБСТАВИН ДОРОЖНЬО-
ТРАНСПОРТНИХ ПРИГОД»
Об’єкт дослідження − процес зміни системи фіксування обставин
дорожньо – транспортних пригод.
Предмет дослідження − закономірності зміни фіксування обставин
дорожньо-транспортних пригод під впливом напруженості руху на вулично-
дорожній мережі.
Мета дослідження – підвищення ефективності системи фіксування
обставин дорожньо-транспортних пригод для скорочення годинних витрат,
пов'язаних із процедурою оформлення ДТП шляхом зниження напруженості
руху на вулично-дорожній мережі.
Для досягнення мети нам необхідно вирішити такі завдання:
− провести огляд обладнання, що застосовується при фіксації
обставин ДТП, а також програмного забезпечення для 3-D моделювання;
− вивчити правові особливості отримання та використання
результатів фотограмметричної зйомки місця події під час розслідування ДТП;
− розробити математичну модель запропонованого методу фіксації
обставин ДТП;
− експериментально підтвердити теоретичну модель
запропонованого методу фіксації обставин ДТП;
− розробити практичні рекомендації застосування результатів
дослідження, оцінити їх ефективність.
Методи дослідження – дослідження засновані на застосуванні методів
фотограмметрії, фототріангуляції та методів 3-D сканування для фіксації
обставин ДТП.
Кваліфікаційна робота магістра складається з 109 сторінок, 4 розділів, 4 табл.,
36 рис., 18 джерел.
2
ЗМІСТ
С
ВСТУП 6
РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ СТАНУ ПИТАННЯ 9
1.1 Опис існуючої системи оформлення ДТП 11
1.1.1 Порядок самостійного оформлення ДТП 13
1.1.2 Порядок оформлення ДТП за участю ДАІ 16
1.2 Існуючі форми та методи фіксації обставин ДТП 18
Висновки по розділу 1 25
РОЗДІЛ 2. ОЦІНКА МОЖЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ФОТО- 26
ГРАММЕТРИЧНИХ СПОСОБІВ ФІКСАЦІЇ ДТП
2.1. Правові особливості отримання та використання результатів 26
фотограмметричної зйомки місця події під час розслідування ДТП
2.2 Огляд обладнання для фіксації обставин ДТП 34
2.2.1 Застосування фотографічних методів фіксування 40
обставин ДТП та побудови схеми
2.2.2 Застосування фотограмметричних методів фіксування 42
обставин ДТП та побудови схеми
2.2.3 Застосування методів 3-D сканування для фіксації обставин 45
ДТП та побудови схеми
Висновки по розділу 2 49
РОЗДІЛ 3. РОЗРОБКА ВИМОГ ДО ОБЛАДНАННЯ, ЩО 50
ЗАСТОСОВУЄТЬСЯ ДЛЯ ФОТОГРАММЕТРИЧНИЙ МЕТОД
ФІКСАЦІЇ ДТП
3.1 Методика побудови моделей на основі фотограмметричної 51
зйомки
3.1.1 Система координат знімка. Елементи внутрішнього 52
орієнтування
3.1.2. Особливості вимірювання координат на цифровому знімку 54
3
3.1.3 Система координат об'єкта, елементи зовнішнього 56
орієнтування знімка
3.1.4 Елементи зовнішнього орієнтування пари знімків 59
3.1.5 Системи координат моделі об'єкта. Елементи взаємного 61
орієнтування пари знімків
3.1.6 Перетворення координат із систем координат стереопари 63
ідеального випадку аерозйомки в систему координат об'єкта
3.1.7 Перетворення координат із систем координат стереопари 65
на систему координат об'єкта
3.2 Аналіз програмного забезпечення для 3-D моделювання та 68
фотограмметричної обробки
3.2.1 Аutodesk ReCap 69
3.2.2. Agisoft PhotoScan 70
3.2.3. Autodesk ReMake 73
3.2.4. Pix4d 75
3.2.5 CYBID PHOTORECT 77
3.2.6 DroneDeploy 81
3.3 Практичні рекомендації щодо впровадження методу фіксації 84
на основі розробленої моделі
3.3.1 Устрій та принцип роботи квадрокоптера 85
3.3.2 Зовнішній вигляд та технічні характеристики 87
3.3.3 Управління БПЛА 88
Висновки по розділу 3 89
РОЗДІЛ 4. МЕТОДИКА ФІКСАЦІЇ ДТП З ВИКОРИСТАННЯ БПЛА 90
4.1 Практичні рекомендації щодо впровадження методу фіксації на
основі розробленої моделі 90
4.2 Вимоги до точності під час фіксації слідів ДТП 92
4.3 Емпірична оцінка можливості використання запропонованої 96
методики фіксації обставин ДТП
Висновки по розділу 4 105
4
ВИСНОВКИ 106
ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ І УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 107
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 108
5
ВСТУП
На етапі розвитку українського суспільства однією з пріоритетних
напрямів розвитку є забезпечення безпеки дорожнього руху. Аналіз
статистичних даних дає підстави стверджувати, що аварійність на
автомобільному транспорті завдає величезних матеріальних та моральних
збитків як суспільству в цілому, так і окремим громадянам.
Аналіз правозастосовчої практики показує, що одним із найбільш
важливих у доказовому аспекті початкових слідчих дій у кримінальних
справах про ДТП є огляд місця події, від якості провадження якого
безпосередньо залежить успіх розслідування. Рівень повноти та деталізації
при фіксації матеріальної обстановки місця ДТП визначає можливість
подальшого виробництва необхідних експериментальних досліджень та
ймовірність отримання категоричного висновку на поставлене питання.
Огляд місця дорожньо-транспортної пригоди завжди створює
незручності для транспортного потоку. Часто це викликає "пробки", блокує
окремі дорожні напрямки, розв'язки. Певною мірою це позначається на
загальному ритмі руху транспорту, безпеки та економіки. Час фіксації
обстановки дома ДТП у середньому становить 1 годину 10 хвилин.
Необхідно вирішити завдання оперативного огляду та фіксації місця
ДТП з метою звільнення проїжджої частини дороги.
Огляд місця ДТП характеризується високою складністю:
- через необхідність його проведення в стислі терміни, оскільки огляд
місць ДТП нерідко проходить в умовах інтенсивного автомобільного руху, де
при мінливій обстановці складно зберегти в незміненому вигляді картину
події;
- зважаючи на наявність досить великої кількості слідів на місці ДТП.
У цьому аспекті досить перспективне впровадження технічних засобів,
що дозволяють автоматизувати деякі процеси огляду місця події під час
розслідування ДТП.
6
Таким чином автоматизація процесу складання схеми ДТП, інших
складених внаслідок ДТП документів дозволить достатньо розвантажити
особу, яка здійснює огляд, а також знизити роль людського фактора при
огляді. Актуальним напрямком є впровадження у практику
фотограмметричних технологій.
Об’єкт дослідження − процес зміни системи фіксування обставин
дорожньо – транспортних пригод.
Предмет дослідження − закономірності зміни фіксування обставин
дорожньо-транспортних пригод під впливом напруженості руху на вулично-
дорожній мережі.
Мета дослідження – підвищення ефективності системи фіксування
обставин дорожньо-транспортних пригод для скорочення годинних витрат,
пов'язаних із процедурою оформлення ДТП шляхом зниження напруженості
руху на вулично-дорожній мережі.
Для досягнення мети нам необхідно вирішити такі завдання:
1) провести огляд обладнання, що застосовується при фіксації
обставин ДТП, а також програмного забезпечення для 3-D моделювання;
2) вивчити правові особливості отримання та використання
результатів фотограмметричної зйомки місця події під час розслідування ДТП;
3) розробити математичну модель запропонованого методу фіксації
обставин ДТП;
4) експериментально підтвердити теоретичну модель
запропонованого методу фіксації обставин ДТП;
5) розробити практичні рекомендації застосування результатів
дослідження, оцінити їх ефективність.
Положення наукової новизни, які виносяться на захист - математична
модель запропонованого фотографічного методу фіксування обставин ДТП.
Практична значимість – підвищення ефективності системи фіксування
обставин дорожньо-транспортних пригод шляхом збільшенні точності, з якою
проводиться фіксація обставин дорожньо-транспортної пригоди на 10 разів у
7
порівнянні з традиційним методом; зменшення годинного ресурсу, що
витрачається на фіксаційні заходи на 57%; розвантаження вулично-дорожньої
мережі, зменшення заторових ситуацій та про «пробок» на УДС;
розвантажується особа, яка оформляє ДТП, мінімізується людський фактор,
що нерідко відіграє роль у процесі фіксації: недостатні компетенції фахівця,
що проводить виміри, випадкове або навмисне ігнорування будь-яких деталей,
втома, недуга фахівця, а також негативна вплив погодних умов, таких як дощ,
сніг, темний час та ін.
Методи дослідження – дослідження засновані на застосуванні методів
фотограмметрії, фототріангуляції та методів 3-D сканування для фіксації
обставин ДТП.
Достовірність отриманих результатів забезпечується методологічною
базою, застосуванням сучасного обладнання, а також підтверджується
збіжністю отриманих теоретичних результатів з експериментальними даними.
8
РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ СТАНУ ПИТАННЯ
Дорожньо-транспортні пригоди займають переважне місце у переліку
факторів, що зумовлюють рівень травматизму та загибелі людей, значних
матеріальних витрат у різноманітних ситуаціях, пов'язаних з нещасними
випадками.
Злочинні порушення правил дорожнього руху відрізняються значною
поширеністю та підвищеною суспільною небезпекою [2].
Введення загального обов'язкового страхування автоцивільної
відповідальності при дорожньо-транспортних пригодах, як показує аналіз
судової практики, не вирішило цієї проблеми. Якщо до страхування більшість
«дрібних» дорожньо-транспортних пригод (в рамках адміністративної
відповідальності), де збитки були незначними, водії транспортних засобів
вирішували конфлікт шляхом взаємних домовленостей, без участі
співробітників ДАІ, то в сьогоднішніх умовах ситуація докорінно змінилася.
Застрахованому водієві немає сенсу домовлятися – збитки відшкодовує
страхова компанія, а отже, потрібне розслідування, яке пов'язане з
реконструкцією обставин події. Навіть якщо обидва водії будуть застраховані,
ситуація може бути конфліктною щодо встановлення винного, а значить і суми
та адреси шкоди, що відшкодовується. Крім того, розслідування дорожньо-
транспортних пригод як у рамках адміністративного, так і кримінального
права пов'язане з певними витратами сил, часу та коштів. Практика показує,
що через відсутність достатньої об'єктивної інформації про обставини
дорожньо-транспортної пригоди багато справ роками залишаються не
розслідуваними.
Недосконалість системи збирання та обробки даних про ДТП не
дозволяє повною мірою реконструювати картину події. Відсутність даних у
протоколі огляду місця події через здавалося б на перший погляд їх
незначність, які й становлять фактичну базу при реконструкції повної картини
9
події, суттєво знижують ймовірність формування достовірних та
обґрунтованих висновків.
Враховуючи всі ці складності, вважаємо, що розслідування ДТП слід
віднести до категорії досить складних з точки зору отримання матеріально
фіксованих доказів, що ґрунтуються на всебічному аналізі всіх об'єктивних
факторів, що враховуються при проведенні експертних досліджень з метою
пояснення механізму ДТП та на їх основі ведення дослідчої перевірки,
попереднього та судового слідства [3].
Огляд місця ДТП повинен проводитися відразу після отримання
повідомлення про подію. Пояснюється це тим, що ДТП трапляються на
дорогах або жвавих автомагістралях з інтенсивним рухом транспортних
засобів, які можуть знищити сліди, що мають важливе значення для
встановлення істини у справі, а призупиняти рух на час огляду не завжди є
можливим. Крім того, необхідно враховувати і згубний вплив атмосферних
умов, а також та обставина, що зволіканням з виїздом можуть скористатися
винуватці ДТП (наприклад, зникнення з місця події, знищення слідів злочину
на транспортному засобі або на проїжджій частині, умисне пошкодження
вузлів чи агрегатів транспортного засобу), щоб згодом заявити про випадок
несправності під час руху).
Своєрідність дорожньо-транспортних пригод і складність їхнього
розслідування обумовлюється тим, що огляд місця події нерідко доводиться
проводити в стислий термін через неможливість призупинення руху на
тривалий час. Поспішне проведення огляду та фіксації обставин ДТП
негативно позначається на його якості та об'єктивності, тоді як зволікання
може призвести до втрати доказів та суттєво вплинути на пропускну
спроможність магістралей, вулиць та доріг.
10
1.1 Опис існуючої системи оформлення дорожньо-транспортних пригод
Під дорожньо-транспортною пригодою (ДТП) розуміються випадки, що
виникли в процесі руху автомобілів, мотоциклів, мотоколясок, моторолерів,
мопедів, що підлягають реєстрації в Державній автомобільній інспекції,
трамваїв, тролейбусів, колісних тракторів та самохідних машин на
автомобільних шасі по вулицях міст, на всіх дорогах і загиблі або тілесні
ушкодження людей, псування транспортних засобів, споруд, вантажів або інші
матеріальні збитки.
Порядок оформлення ДТП залежить від того, чи постраждалі, чи згодні
всі учасники аварії з обставинами події, від кількості транспортних засобів
(ТЗ), що беруть участь у ДТП, від розміру шкоди, завданої ТЗ. Процедура
прописана у п. 2.5, 2.6, 2.6.1 Постанови Кабінету Міністрів України «Про
правила дорожнього руху» від 10.10.2001 № 1306 (далі – ПДР).
Способи оформлення ДТП такі:
1) Із викликом співробітників державної автомобільної інспекції (ДАІ)
на місце події.
2) Без виклику співробітників ДАІ, з наступною явкою до підрозділу
Державтоінспекції для оформлення документів.
3) Без участі співробітників ДАІ, шляхом складання повідомлення про
ДТП його учасниками (європротокол) та передачі його в страхову компанію.
Алгоритм дій при ДТП представлений в блок – схемі на рисунку 1.1.
Оформлення ДТП з обов'язковою участю співробітників ДАІ
здійснюється у таких випадках:
- якщо пошкодження отримали три автомобілі та більше (автомобіль із
причепом приймається за дві транспортні одиниці);
- збитки перевищують суму в 100 тис. грн.;
- є постраждалі, зокрема, пішоходи;
- пошкоджено муніципальне майно (захисні конструкції, ліхтарні
стовпи, рекламні щити тощо);
11
- одне із водіїв показує ознаки алкогольного чи наркотичного сп'яніння,
веде себе агресивно, загрожує фізичної розправою.
Рисунок 1.1 – Порядок дій у разі ДТП
Самостійне оформлення ДТП можливе за таких умов:
- у ДТП брали участь лише два автотранспортні засоби, і обидва
учасники мають діючий поліс;
12
- постраждали лише автомобілі та причепи до них. Немає постраждалих,
загиблих, шкоди іншому майну не завдано.
- в учасників немає розбіжностей у зв'язку з пошкодженнями авто. Якщо
сторони звинувачують один одного в тому, що сталося, доведеться викликати
ДАІ;
- обсяг шкоди не перевищує 100 тис. грн. Якщо автовласник запевняє,
що така сума не покриє витрати на ремонтні роботи автомобіля, слід
викликати співробітників ДАІ. Якщо обставини аварії не задовольняють ці
умови, оформляти ДТП доведеться в загальному порядку.
1.1.1 Порядок самостійного оформлення ДТП
Якщо в учасників немає один до одного претензій, якщо немає
постраждалих, водії можуть діяти так:
- зафіксувати все на відео чи фото;
- з'їхати з місця аварії;
- самостійно оформити повідомлення про те, що сталося;
- можна обійтися без оформлення документації, якщо шкода незначна, а
сторони дійшли згоди про покриття витрат на ремонт. Автотранспортний засіб
прибирають із дороги, якщо він заважає проїхати іншим учасникам
дорожнього руху, якщо немає розбіжностей, а інцидент можна вирішити
мирним шляхом.
Розглянемо докладніше порядок оформлення ДТП без участі
співробітників ДАІ.
Заповнення європротоколу – це процедура оформлення документів про
ДТП без працівників ДАІ. Це бланк повідомлення про аварію. На його підставі
можна отримати компенсацію за страховим полісом.
Оформлення по європротоколу – це можливість самотужки
задокументувати те, що трапилося, та оперативно роз'їхатися, при цьому не
13
створювати заторів на дорозі, мінімізувати ризик виникнення нових зіткнень.
Така можливість доступна у всіх регіонах України.
Європротокол при ДТП обов'язково має складатись на бланку під
назвою «Звіт про дорожньо-транспортну пригоду».
Документ складається з основного аркуша та вкладиша, на який
копіюються відомості, що вносяться на перший аркуш. Після оформлення
лицьового боку основний бланк відокремлюють від додаткового. Кожен з цих
листів має рівну юридичну силу.
Дотримання правил оформлення європротоколу під час аварії мінімізує
ризик виникнення розбіжностей із страховиком під час розгляду документів
на грошову компенсацію:
- Заповнюється бланк простою кульковою ручкою, розбірливо,
друкованими літерами;
- не допускаються помарки та виправлення;
- заповнюються всі графи та поля.
На лицьовій стороні вказують:
- інформацію про місце, дату аварії (якщо це траса, фіксується її
найменування, кілометр), часу (має бути точним до хвилини);
- кількість пошкоджених машин (2), відсутність постраждалих (іншого
не повинно бути, інакше слід викликати співробітників ДАІ);
- дані щодо свідків аварії (якщо вони є);
- точні відомості пошкоджених авто, автовласників, осіб, які керували
ТЗ у момент аварії;
- інформація про страховика учасника, номер страхового поліса, що діє,
термін його дії;
- список пошкоджених деталей та вузлів машини;
- схема ДТП (пункт 17).
Немає єдиних правил, якими складається схема. Але рисунок має бути
зрозумілим, щоб у страховика не з'явилося додаткових питань.
14
На папір потрібно нанести положення ділянки дороги, де сталася ДТП,
вказати найменування сусідніх вулиць, номерів будинків, які розташовані
поблизу, або торгових центрів та інших орієнтирів, світлофорів, дорожніх
знаків, розміток та інше.
На зображення ділянки схематично наносять положення ТЗ у момент
аварії (зазвичай машини зображують у вигляді прямокутників), позначають їх
кодами "А", "В". Напрямок руху позначають стрілками. Місце удару - Х. Під
графічним зображенням дають розшифровку умовних позначень.
У пункті 14 бланка вказують характер та перелік видимої завданої
шкоди. Дані слід описувати коротко і точно. Потрібно стежити, щоб інший
учасник не додав до цього пункту пошкоджень, які не належать до цієї ДТП.
Використовуються терміни: подряпина, вм'ятина (деформація), розрив
(тріщина). Приховані ушкодження виявляються на експертизі.
У пункті 16 водії наголошують на обставинах ДТП.
У пункті 15 «Зауваження» можна внести додаткову інформацію про
аварію, яка не була зазначена у пункті з обставинами ДТП.
Після складання лицьової сторони ставляться підписи обох сторін,
сторінки поділяють, щоб самостійно оформити зворотний бік. На зворотному
боці кожен із водіїв може описати своє бачення аварії, вказати, хто керував
автомобілем у момент ДТП.
У «Примітках» можна вказати інформацію про наявність додаткової
інформації про аварію, отриману після фото- та відеозйомки.
Якщо бланк буде зіпсований, розірвано, відомості на ньому важко
прочитати, документ оформляється на іншому бланку. Усі внесені до бланку
після підписання та роз'єднання коригування та доповнення візуються
підписами обох учасників. Якщо є суперечності у даних, які виклали учасники
ДТП, то характер, перелік пошкоджень та обставини аварії викликали
розбіжності. Отже, потрібно викликати ДАІ.
Водій при самостійному оформленні ДТП зобов'язаний зафіскувати
обставини за допомогою засобів фото- та відеофіксації. Але на даний момент
15
немає затверджених нормативних документів і рекомендацій з приводу того,
як робити фотофіксацію, з якої відстані і під яким кутом вести зйомку, що
використовувати як об'єкти прив'язки на місцевості. У зв'язку з цим часто
фотоматеріали, які надають водії, не можуть бути матеріалами у справі про
ДТП.
Якщо не можна визначити обставини ДТП та винуватця на підставі
викладеного, страховик може відмовити у грошовій компенсації [4].
1.1.2 Порядок оформлення ДТП за участю ДАІ
Етап 1. Схема ДТП. Прибувши на місце аварії, правоохоронці
становлять схему події на дорозі. Цей документ складається так, щоб він
надавав чітке подання для подальшого розслідування інциденту. Учасники
ДТП мають законне право спостерігати за складанням схеми аварії. Важливо,
щоб факти, які вказують водії, не були голослівними. Підписується документ
після погодження його з усіма учасниками дорожньої події. Якщо
співробітники ДАІ, які складали схему, не захочуть вносити до неї зміни,
запропоновані водіями, то під час підписання документа цей факт слід
зазначити.
Етап 2. Переміщення транспортного засобу з місця аварії. Іноді
внаслідок аварії повністю перекривається дорожнє полотно, і рух транспорту
ним утруднений або повністю зупинений. Переміщати транспортні засоби з
безпосереднього місця аварії до приїзду співробітників ДАІ та складання
схеми події заборонено.
Етап 3. Пояснювальні. Кожна протиправна дія потребує пояснень. Так
само доведеться написати пояснення ситуації, що виникла на дорозі і
призвела, згодом, до ДТП. Складаючи пояснювальну записку необхідно дуже
ретельно і уважно підійти до матеріалу, що викладається. Все, що ви викладете
в документі, використовуватиметься для розслідування аварії.
Етап 4. Огляд ТЗ та отриманих пошкоджень.
16
Етап 5. Оформлення протоколу про адміністративне правопорушення.
Обов'язковим документом під час оформлення будь-якого ДТП є протокол про
адміністративне правопорушення. Документи, що оформлялися на перших
етапах, є доповненням до протоколу. Цей документ складає співробітник ДАІ
після того, як він зможе визначитися з винуватцем події. Винуватець
визначається виходячи з результатів ознайомлення з усіма обставинами події.
Етап 6. Постанова у справі про адміністративне правопорушення. Коли
всі документи заповнені та підписані, інспектор ДАІ виписує постанову. У
цьому документі йдеться про запобіжний захід винуватцю аварії (на підставі
КоАП У). Іноді покаранням порушення ПДР може стати лише штраф. У цьому
випадку винуватець отримує квитанцію, яку заповнює та проводить оплату
через банк. Інші рішення про запобіжний захід (позбавлення прав водія, арешт
автомобіля, адміністративний арешт водія) виносить районний суд [6].
Недоліком цієї схеми оформлення ДТП є відносно довге очікування
співробітників ДАІ учасниками аварії. Особливо це стосується менш
завантажених ділянок ВДМ, дворових територій, виїзд на які для
співробітників ДАІ буде менш пріоритетним, ніж на ділянки ВДМ із високою
пропускною спроможністю. Учасники дорожньо-транспортної пригоди можу
очікувати на прибуття співробітників ДАІ 1– 2 години та більше.
Залежно від складності події та досвідченості слідчого складання схеми
займає від 20 хв. до однієї години та більше. Однак схеми, складені від руки,
незважаючи на простоту цього методу фіксації, мають ряд недоліків. При їх
складанні неминуче впливає суб'єктивізм слідчого, погодні умови, час та інші
фактори. Але основним недоліком цього методу є неможливість провести
додаткові виміри без виїзду на місце події, що в більшості випадків є марним
через відсутність на ньому транспортних засобів. При складанні схеми від
руки неминучі неточності у вимірах, пропуск якихось вимірів через здавалося
б на перший погляд їх незначності.
Слід зазначити, що через слабку технічну озброєність інспектора,
невисоку класифікацію та з інших причин протоколи складаються часто
17
некоректно, в них часто відсутні необхідні відомості. Суб'єктивність при
оформленні схеми дорожньо-транспортної пригоди призводить до того, що
достовірна відображена інформація становить приблизно 20%. Це не лише
ускладнює дослідження даної аварії та встановлення істини, а й сприяє появі
зловживань та махінацій.
1.2 Існуючі форми та методи фіксації обставин ДТП
З гносеологічної точки зору фіксація доказів є відображенням їхнього
змісту. Результат відображення повинен давати максимально повне уявлення
про об'єкт, що відображається, адекватно передавати ті його властивості та
ознаки, які, власне, і роблять його доказом. Повнота відображення залежить
від умов та засобів відображення.
З урахуванням того, що фіксація доказів носить процесуальний
характер, цю діяльність визначають як систему дій із відображення у
встановлених законом формах фактичних даних, що мають значення для
правильного вирішення кримінальної справи, а також умов, засобів та
способів їх виявлення та закріплення.
З цього визначення випливає, що:
1) фіксація доказів – це фізична діяльність, система дій, а чи не суто
розумова процедура запам'ятовування якихось фактів, явищ, процесів;
2) об'єктом фіксації є не всякі фактичні дані, а лише ті, на основі яких у
визначеному законі порядку органи дізнання, слідчий і суд встановлюють
наявність чи відсутність суспільно небезпечного діяння, винність особи, яка
вчинила це діяння, та інші обставини, що мають значення для правильного
вирішення справи;
3) ця діяльність спрямована на відображення об'єкта фіксації у певних
(процесуальних) формах. Отже, не всяка, хай навіть матеріальна, форма
зйомки задовольняє вимогам фіксації доказів, відповідає цьому поняттю, а
лише встановлена кримінально-процесуальним законом;
18
4) у поняття фіксації доказів входить як відображення самих фактичних
даних, а й дій щодо їх виявлення, бо допустимість доказів залежить від
допустимості їх джерел, допустимості засобів і способів виявлення як, і інших.
Для судження ж про їхню допустимість необхідна відповідна інформація,
відображення якої здійснюється при фіксації доказів;
5) нарешті, оскільки фіксація доказів є викриттям фактичних даних у
відповідну процесуальну форму, необхідно відобразити інформацію про
процес фіксації, тобто, про його умови, засоби, що застосовувалися та способи
фіксації. Без цього неможливо досить і об'єктивно оцінити результати фіксації,
тобто, вирішити питання про повноту та адекватність відображення [7].
Інформаційна сутність фіксації доказів полягає в тому, що:
- проводиться перекодування доказової інформації, що міститься в її
матеріальному носії, та перенесення її на засіб фіксації;
- забезпечується збереження доказової інформації для неодноразового
використання її в процесі доказування;
- завдяки зафіксованій порції інформації забезпечується можливість її
накопичення у межах, що виражають повне встановлення предмета
доказування, тобто, досі доведеності всіх обставин, які входять у предмет
доказування;
- отримує своє матеріальне вираження відбір інформації про подію:
фіксується не вся інформація, що надходить до слідчого, а лише що
відноситься до предмета доказування (відносна інформація), що допускається
законом (допустима інформація) та суттєва з погляду предмета доказування;
- зображується не тільки сама доказова інформація, але й інформація про
шляхи, способи її отримання як необхідну умову визнання її допустимості у
справі.
У процесі розслідування злочинів фіксації підлягає вся інформація,
отримана під час проведення комплексу слідчих дій, й у кожному даному
випадку слідчим використовується та чи інша форма фіксації: вербальна,
графічна, предметна, наочно-образна.
19
Вибір форми фіксації визначається особливостями тактики проведення
слідчої дії та її цілей.
Під фіксацією результатів огляду місця події розуміють здійснювані в
процесуальному порядку дії особи, яка проводить огляд, та запрошеного ним
фахівця, спрямовані на закріплення (зараження) обстановки місця події та
виявлених речових доказів, з обов'язковим описом засобів, методів та об'єктів
фіксації у протоколі огляду місця події.
Виходячи з цього визначення, для фіксації місця ДТП доцільно
використовувати усі можливі форми:
Вербальну (протоколювання) – опис загальної обстановки, матеріальних
об'єктів, що брали участь у ДТП, слідів, результатів вимірювань, інших
фактичних даних, що стосуються події. Крім того, описуються технічні засоби,
що використовуються під час огляду, та вказується суб'єкт, який їх
застосовував. До цієї форми можна віднести заповнення європротоколу.
Заповнення європротоколу – це процедура оформлення документів про ДТП
без працівників ДАІ. Це бланк повідомлення про ДТП. На його підставі можна
отримати компенсацію за страховим полісом. Оформлення по європротоколу–
це можливість самотужки задокументувати те, що трапилося, та оперативно
роз'їхатися, при цьому не створювати заторів на дорозі, мінімізувати ризик
виникнення нових зіткнень. Європротокол при ДТП обов'язково має
складатись на бланку під назвою «Звіт про дорожньо-транспортну пригоду».
Документ складається з основного аркуша та вкладиша, на який копіюються
відомості, що вносяться на перший аркуш. Після оформлення лицьового боку
основний бланк відокремлюють від додаткового. Кожен з цих листів має рівну
юридичну силу. Дотримання правил оформлення європротоколу під час аварії
мінімізує ризик виникнення розбіжностей із страховиком під час розгляду
документів на грошову компенсацію.
Графічну форму фіксації – графічне відображення взаємо- розташування
предметів та слідів. І тому замальовують схему ДТП.
20
Схема ДТП – це основний документ, який складається на місці аварії.
Якщо схема складена з порушенням встановленого порядку, вона є недійсною
[8].
Схема ДТП має відображати:
– розташування автомобілів перед зіткненням, а також спрямування їх
руху;
– наявність/відсутність перешкод на проїжджій частині;
- наявність встановлених на даній ділянці дороги знаків, світлофорів (та
їх сигналів), розмітки;
– наявність/відсутність інших транспортних засобів, які могли стати на
заваді під час здійснення маневру;
– ширина дорожнього полотна та кількість смуг в одному напрямку,
якщо транспортні засоби рухалися попутно та у різних напрямках, якщо
автомашини рухалися у різних напрямках;
– місце першого удару;
- розташування автотранспорту після зіткнення.
Схема необхідна не лише для розбору обставин дорожньої аварії, а й для
отримання страхової виплати, отримання доказів для судового розгляду та
встановлення винності того чи іншого водія.
Схема дорожньої пригоди складається досі будь-якого пересування
автотранспортних засобів по проїжджій частині.
Основними правилами, які необхідно враховувати під час складання
документа, є:
– необхідність коректного відображення всіх суттєвих факторів
дорожньої пригоди, здатних допомогти у визначенні винності чи ступеня
винності водія;
- точне узгодження місць розташування автотранспорту до та після
зіткнення;
- обов'язкова наявність посилання на вказівку розмітки, дорожніх знаків,
сигналів світлофора;
21
- наявність підписів на документі. Якщо схема складається
співробітниками автоінспекції, документ підписується відповідальною
особою екіпажу. При самостійному складанні документ має бути підписаний
обома водіями;
- відсутність виправлень у документі. Якщо з якихось причин виявлено
неточність у схемі, то рекомендується переробити весь рисунок повністю на
іншому аркуші (якщо схема є частиною європротоколу, то до документа
можна додати додатковий аркуш, вказавши наявність додатка). У разі
необхідності внесення незначних виправлень, кожне доповнення потрібно
завірити підписами обох водіїв [4].
Зразок схеми ДТП, складеної вручну, наведено на рисунку 1.2.
Рисунок 1.2 – Зразок схеми ДТП, що складена вручну
Якщо за складеною схемою неможливо з'ясувати будь-які суттєві
обставини, то документ не буде враховуватись при розборі дорожньої
пригоди.
Схему можна оформити:
– на окремому аркуші формату А4 (для зручності прочитання
документа), якщо ДТП фіксується за сприяння співробітників ДАІ;
– у спеціальному полі (пункт 17) європротоколу.
Далі вказуються:
22
– назва довколишніх вулиць та номери будинків. Це необхідно для
визначення точної ділянки, на якій сталося зіткнення автомобілів;
– існуюча розмітка, встановлені світлофори та дорожні знаки (для
визначення причин події);
– пішохідні зони, трамвайні колії, зупинки громадського транспорту,
наявність/відсутність ям на проїжджій частині, відкритих колодязів тощо. Чим
повніше буде представлено загальну картину місця події, тим коректніше
можна провести розслідування щодо виявлення причин дорожньої аварії;
– розташування та напрямок руху автотранспортних засобів до моменту
зіткнення. Самі автомобілі для спрощення документа можна позначати
прямокутниками та літерами (А, Б, В тощо за кількістю автомашин – учасниць
зіткнення);
– фіксуються положення інших автотранспортних засобів на даній
ділянці проїжджої частини, щоб визначити чи була можливість уникнути
зіткнення;
– визначається місце першого удару та положення автомашин після
зіткнення.
На цьому ж етапі можна зафіксувати розмір гальмівного шляху і
наявність/відсутність частин машини, що відвалилися.
Після складання та погодження схема підписується укладачем
документа та водіями. Якщо один із водіїв не погоджується з будь-якими
наведеними обставинами, то підписувати документ не рекомендується [4].
Європротокол має бути заповнений докладно і без помилок (всі правила
щодо його заповнення, наведені на зворотному боці бланка), будь-який
недолік та наявність відмінностей в описі події, що сталася, можуть стати
причиною відмови у виплаті компенсації страховою компанією.
Низька якість схем ДТП - одна з основних причин повернення справ на
дослідження [9].
Застосування фотографії підвищує якість фіксації місць ДТП і вона
широко використовується при їх огляді. Однак звичайна фотографія не дає
23
уявлення про об'єм, не дозволяє проводити вимірювання по глибині. За
фотографіями не вдається визначити навіть розміри зображених на знімку
об'єктів.
Останнім часом під час огляду ДТП все частіше застосовується
відеозйомка. Відеозйомка дозволяє більш повно фіксувати обстановку на місці
події і при її використанні в подальшому при проведенні слідчого
експерименту можна отримати повніше уявлення про механізм події, що
відбулася. Основний недолік відеозйомки – це неможливість по відеозапису
робити якісь вимірювання, що нерідко має винятково важливе значення.
Зазначені недоліки призвели до необхідності використання під час
огляду ДТП вимірювальної фотографії. Така фотографія широко
використовується у картографії, геодезії, військовій справі, архітектурі. При
такому методі сприймаються просторові форми об'єктів, що спостерігаються,
що робить можливим на фотограмметричних приладах вимірювати розміри
цих об'єктів, відстані між ними. При необхідності можуть проводитися
додаткові вимірювання, а також глибоке їх візуальне вивчення [10].
24
Висновки по розділу 1
За результатами проведеного аналізу стану питання можна зробити
наступні висновки:
1.Оформлення ДТП з обов'язковою участю співробітників ДАІ
здійснюється у таких випадках:
1.1 Якщо пошкодження отримали три автомобілі та більше (автомобіль
із причепом приймається за дві транспортні одиниці).
1.2 Збитки перевищують суму в 100 тис. грн.
1.3 Якщо є постраждалі, зокрема, пішоходи.
1.4 Якщо пошкоджено муніципальне майно (захисні конструкції,
ліхтарні стовпи, рекламні щити тощо).
1.5 Якщо один із водіїв показує ознаки алкогольного чи наркотичного
сп'яніння, веде себе агресивно, загрожує фізичної розправою.
2. Виявлено недоліки традиційного методу фіксації ДТП із
використанням схеми ДТП, складеної вручну:
2.1 Якщо тривалість від 20 хвилин до 1 години і більше спричиняє
створення заторів на вулично-дорожній мережі.
2.2 Якщо негативний вплив суб'єктивних якостей інспектора, погодних
умов, часу доби.
2.3 Якщо неможливість провести додаткові виміри без виїзду місце
події, що у більшості випадків марно через відсутність у ньому транспортних
засобів.
3. Перелічені недоліки методів і засобів фіксації, що застосовуються, а
також розвиток науково-технічного прогресу зумовлюють необхідність
використання інформаційних технологій і сучасних методів для
вдосконалення методики фіксації обставин ДТП.
25
РОЗДІЛ 2 ОЦІНКА МОЖЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ
ФОТОГРАММЕТРИЧНИХ СПОСОБІВ ФІКСАЦІЇ ДТП
Фотограмметрія – науково-технічна дисципліна, що займається
визначенням форми, розмірів, станe та інших характеристик об'єктів з їхньої
фотозображень.
Необхідність впровадження у слідчу практику фотограмметричних
методів фіксації диктується необхідністю підвищення якості розслідування
дорожньо-транспортних пригод. Таких подій, щодо яких порушуються
кримінальні справи, десятки тисяч. При огляді місць пригод за ними поряд із
протоколом огляду складаються схеми та у багатьох випадках –
виготовляються фототаблиці. Вони дозволяють краще розібратися у події,
точніше встановити винність чи невинність його учасників [13].
2.1 Правові особливості отримання та використання результатів
фотограмметричної зйомки місця події під час розслідування ДТП
Науково-технічні можливості, які відкривають новий рівень
дослідження обставин злочину, визначають вимоги до кількості та якості
доказової інформації, її достовірності, відносності та допустимості. Неухильне
дотримання кримінально-процесуального закону вимагає суворого
дотримання відповідності доказів зазначеним ознакам.
Будь-яка фотографічна фіксація місця події пов'язана з використанням
технічних засобів – традиційної чи цифрової фотоапаратури, застосування
яких регламентується системою правових норм. Правова регламентація
визначає загальні підстави використання криміналістичної техніки у боротьбі
зі злочинністю та порядок застосування криміналістичних засобів та методів
у процесі розкриття та розслідування злочинів [14].
Процесуальний порядок застосування засобів криміналістичної техніки
визначається кримінально-процесуальним законодавством, в якому дається їх
26
перелік, що найчастіше використовується наслідком – фото- та кінозйомка,
аудіо- та відеозапис, засоби виготовлення зліпків та відбитків слідів та ін.
Відсутність у переліку тих чи інших технічних засобів створює певні
труднощі у використанні. Однак, більшість учених вважають, що вихід із
ситуації, що склалася, не в розширенні цього переліку, окремими технічними
новинками, а «в розробці закономірностей загального характеру, які
відкривають простір для впровадження техніки у кримінальне судочинство у
безумовних рамках законності та процесуальних гарантій» [15].
Основні вимоги до науково-технічних методів і засобів визначаються
Конституцією України, зокрема, нормами, що регламентують права та
обов'язки громадян, забезпечення гарантій дотримання їх свобод і законних
інтересів.
До цих норм відносять гарантії:
- безпеки для довкілля, здоров'я та життя людей, щодо яких їх
застосовують;
- наукової обґрунтованості, що гарантує отримання достовірних та
надійних результатів, що не виключають можливості їх перевірки шляхом
повторення досліджень;
- етичності, що виключає створення умов, сприяють образі особи,
приниження його честі та людської гідності;
- захищеності одержуваної інформації від спотворення (фальшування);
- надійність зберігання;
- можливості тиражування [16].
Таким чином, для того, щоб результати зйомки на місці ДТП набули
свого правового значення, сама технологія зйомки та її результати повинні
відповідати певним вимогам.
Відповідно до сучасного кримінально-процесуального законодавства
фотоматеріали можуть вступати як докази у кримінальній справі, будучи:
речовими доказами, додатками протоколів слідчих та судових дій, а також
інших документів.
27
Речовими доказами визнаються будь-які предмети та документи, які
можуть бути засобами для виявлення злочину та встановлення обставин
кримінальної справи.
Протоколи слідчих і судових дій власними силами є доказами, а як
додатки містять, у тому числі, фототаблиці та носії комп'ютерної інформації.
Тобто фотографічні знімки як додатки до доказів не можуть бути
самостійними доказами, але є складовою протоколів і використовуються при
доведенні, як додатки до них.
До інших документів законодавець відніс документи, які можуть
містити відомості, зафіксовані як у письмовому, так і в іншому вигляді. До них
можуть належати матеріали фото- та кінозйомки, аудіо- та відеозаписи та інші
носії інформації, отримані шляхом провадження слідчих та інших
процесуальних дій.
Отже, до речових доказів (або їх частин) відносять:
1) Фототаблиці - додатки, що містять інформацію про хід та результати
слідчих дій. Такі документи не можуть бути самостійними доказами, а є лише
складовою протоколів і використовуються при доведенні як додатку до них;
2) Фотоматеріали, представлені підозрюваним, обвинуваченим,
потерпілим, захисником та ін. учасниками кримінального судочинства;
3) Інші фотоматеріали, залучені дізнавачем, слідчим, прокурором чи
судом до матеріалів кримінальної справи [15].
Фотоматеріали, віднесені до другої та третьої груп, є самостійними
доказами.
Наведений поділ фотодокументів дає можливість визначити, до якої
групи засобів доведення слід їх віднести з відповідних підстав, оскільки
процесуальний порядок їх використання обумовлений груповою
приналежністю цих засобів доказування. Відповідно до такого поділу
процесуальне оформлення фотоматеріалів як речові докази, або їх органічні
частини, має свої особливості.
28
Будь-яка слідча дія може супроводжуватися фіксацією його ходу та
результатів за допомогою фотографування: «При провадженні слідчої дії
можуть застосовуватися стенографування, фотографування, кінозйомка,
аудіо- та відеозапис».
Порядок включення фотографічних матеріалів, виготовлених за
завданням слідчого, а саме при провадженні слідчих дій, найбільш
розроблений як у загальнотеоретичному, так і практичному плані. Однак,
процесуальні питання, пов'язані з використанням фотоматеріалів у справах
про ДТП, мають низку особливостей, зумовлених тим фактом, що в більшості
випадків огляд події проводиться не в рамках слідчої дії і не слідчим чи
дізнавачем, а інспектором ДАІ. Це пов'язано з неочевидністю на початковому
етапі віднесення події до події чи злочину.
У тих випадках, коли в процесі огляду місця ДТП співробітником ДАІ
проводиться фотозйомка, процесуально вона відрізняється від фотоматеріалів
(фототаблиць-додатків до протоколу огляду), виконаних при провадженні
слідчої дії. Зазначені особливості визначають своєрідність процесуальних
документів, у тому числі і фотоматеріалів, присутніх у матеріалах
кримінальних справ про ДТП, зокрема порядок їх залучення. (Цілком
природно, що якщо огляд місця ДТП проводиться в рамках слідчої дії, то
особливостей порядку залучення фотоматеріалів до кримінальної справи
немає).
Зазначені норми процесуального закону та особливості проведення
огляду місця ДТП у багатьох випадках не в рамках порушеної кримінальної
справи та особою, не наділеною процесуальними правами, визначають і
особливий порядок залучення отриманих фотоілюстрацій до матеріалів
кримінальних справ. Для визначення цього порядку, на нашу думку, доцільно
провести аналогію з технологією визнання речовими доказами
фотоматеріалів, отриманих у рамках здійснення оперативно-розшукової
діяльності, та для правового регулювання використання фотоматеріалів,
29
отриманих під час огляду місця ДТП у рамках адміністративного
правопорушення, можна скористатися існуючими правовими нормами.
Фотоматеріали, отримані в процесі проведення оперативно-розшукових
заходів та залучені до процесу розкриття та розслідування злочинів
утворюють другу групу документів. Використання результатів можливе для
підготовки та здійснення слідчих дій; проведення оперативно-розшукових
заходів щодо виявлення, попередження та розкриття злочинів; виявлення та
встановлення осіб, які їх готують, здійснюють або вчинили; вони можуть
також служити приводом та підставою для порушення кримінальної справи;
використовуватись у доведенні у кримінальній справі відповідно до положень
кримінально-процесуального законодавства України, що регламентують
збирання, перевірку та оцінку доказів.
Відповідно до чинного законодавства речовими доказами виступають як
предмети, які служили знаряддям скоєння злочину чи зберегли у собі сліди
злочину, й інші предмети і документи, які можуть бути засобами розкриття
злочину і викриття винного чи спростування обвинувачення чи пом'якшення
відповідальності. Відповідно, фотоматеріали можуть виступати як речові
докази.
Для визнання матеріалів оперативно-розшукової діяльності, отриманих
із застосуванням технічних засобів (зокрема, фотоапаратури та додаткових
пристроїв, що використовуються для фотограмметричної зйомки), речовими
доказами чи документами необхідно, щоб вони відповідали загальним
вимогам допустимості та відносності, для чого має бути встановлено, де, хто,
коли та за яких обставин виготовив чи виявив ці матеріали. Тобто, за наявності
об'єктивних підстав для можливого подальшого використання оперативної
фотозйомки в процесі доведення, з метою усунення процесуальних проблем,
рекомендується складати протокол про застосування фотоапаратури, в якому
вказувати:
- відомості про осіб, які брали участь у заході;
- місце, де проводився захід;
30
- короткий опис об'єктів та умов зйомки.
Крім того, у протоколі необхідно вказати технічні характеристики
використовуваної апаратури, події, особи, речі, інші зафіксовані об'єкти із
зазначенням часу та умов зйомки, способу пакування фотоматеріалів чи інших
носіїв відеоінформації [17].
Тут слід зазначити, що основні відомості, які необхідно вказувати в
протоколі слідчої дії (перелік цих відомостей можна віднести і до протоколу
оперативного заходу):
- інформація про фото- та відеоапаратуру та приладдя до них, що
використовувалися при зйомці;
- характеристики фото- та відеоплівки;
- дані про умови зйомки;
- інші відомості [15].
Порушення правил складання протоколу можуть викликати сумніви
щодо достовірності зафіксованих даних та призвести до неможливості їх
використання як доказів або вихідних даних для проведення відповідних
експертиз.
Проте, в криміналістичній літературі немає єдиної думки щодо переліку
умов застосування фотозйомки, які необхідно заносити до протоколів слідчих
дій. На думку одних учених, у протоколи рекомендується поміщати відомості
про відстань до об'єкта, що фотографується, масштаб зображення, діафрагму і
витримку, головну фокусну відстань об'єктива, інтенсивність освітлення,
застосування спеціального підсвічування, марку апарату та об'єктиву,
кількість і марку подовжувальних кілець і насадочні лінзи, які застосовувалися
та інших. Загалом налічується понад 20 характеристик, що належать до
фотографування, які пропонується відображати у протоколі слідчої дії.
Враховуючи, що сьогодні йде інтенсивний перехід фотофіксації слідчих
дій та оперативно-розшукових заходів на цифрові технології, на нашу думку,
в протоколі достатньо вказати марку фотоапарата, що використовувався, та
умови зйомки (у тому числі, і спеціальні прийоми та пристрої).
31
Таким чином, умовами допустимості документа як докази, а
фотоматеріали, що містять усі необхідні для їхнього визнання документами
реквізити, є саме документами, які служать:
- наявність даних про те, від кого документ виходить і яким чином він
долучений до матеріалів кримінальної справи;
- вказівку на джерела та обставини отримання зафіксованих даних;
- наявність у документах обов'язкових реквізитів та підписів
уповноважених осіб.
Незважаючи на те, що фотографування на місці ДТП (у справах не
пов'язаних із злочином) проводиться не в ході слідчої дії, тобто не в рамках
КПК України, для подальшого більш обґрунтованого використання
фотоілюстрацій як речових доказів, доцільно, на нашу думку, під час
провадження фотографування спиратися на деякі положення процесуального
закону. У цьому випадку йдеться про обов'язкову вимогу закону, що визначає
необхідність попереднього повідомлення всіх учасників слідчої дії про
застосування технічних засобів. Це дозволяє зрозумілим та іншим учасникам
осмислено сприймати процес фіксації, а за потреби (наприклад, у суді)
викласти по суті те, що вони бачили. Виходячи з цього положення, слід
роз'яснювати учасникам огляду які технічні засоби та прийоми та в яких цілях
застосовуються, а по можливості продемонструвати отримані результати.
Метою такого нормативного закріплення порядку застосування технічних
засобів є встановлення процесуальних гарантій отримання достовірних
відомостей про обставини, що мають значення для правильного вирішення
кримінальної справи, а також забезпечення об'єктивної можливості перевірки
та оцінки отриманих результатів [15].
Особливого значення ця вимога набуває при фотограмметричній зйомці
місця ДТП з використанням спеціальних прийомів та додаткових засобів.
Відмінність цих фотознімків від традиційних фотографій полягає в тому, що,
крім елементів обстановки місця ДТП (слідів, взаєморозташування
автотранспорту та елементів дорожньої обстановки), є зображення
32
привнесених об'єктів. Саме ці зміни мають бути відображені у протоколі, а
учасникам огляду пояснено мету, з якою вони проводились.
Зазначені дані допоможуть у подальшому усунути можливі
процесуальні труднощі для використання фотознімків при виконанні
ситуалогічної автотехнічної експертизи.
Зображення зміненої речової обстановки місця ДТП на
фотограмметричних знімках необхідне для проведення експертного
дослідження. Для звичайних цілей – з'ясування обстановки слідством і судом,
необхідні фото із зображенням початкової обстановки. Ілюстрації, отримані
під час проведення огляду місця події, мають об'єктивно передавати
обстановку, її елементи, предмети — речові докази, сліди, їх властивості
(просторові, яскраві, колірні). Таким чином, в ході огляду, якщо є потреба в
масштабній зйомці, обов'язковою вимогою, на нашу думку, є і виконання
традиційного фотографування (фіксації місця події) за правилами
криміналістичної фотографії (орієнтовна, оглядова, вузлова та детальна).
Сьогодні питання правового використання фотоілюстрацій — додатків
до протоколів слідчих дій, виготовлених з використанням цифрової апаратури,
їх достовірності та об'єктивності вже вийшли за межі обговорюваних як у
науковому, так і в практичному аспектах. Однак, фотоматеріали, які
долучаються до матеріалів кримінальних справ як документи, у тому числі і
фотограмметрична інформація на комп'ютерних носіях (як і роздруковані
фотографії), можуть викликати серйозні труднощі у їх використанні як на
попередньому слідстві, так і при судовому розгляді.
Ці труднощі може бути пов'язані з можливістю внесення змін у
комп'ютерне зображення, зокрема, і з метою фальсифікації. Для недопущення
такої можливості та, відповідно, надання інформації абсолютної
достовірності, як основної вимоги до доказів, комп'ютерні носії повинні
відповідати певним вимогам.
Крім опису в протоколі перелічених раніше даних про факт застосування
фотозйомки, апаратури, осіб, що її виконують та ін., матеріальний носій
33
базової інформації (дискета 3,5, СD-диск або ін.) повинен бути захищений від
стороннього несанкціонованого доступу, а інформація закріплена у
процесуальному порядку. Для цього, отримані на магнітних носіях
зображення після зйомки повинні бути переглянуті учасниками слідчої дії або
огляду місця ДТП, про що робиться у протоколі відповідний запис.
У присутності учасників ДТП або понятих інформація з флеш-карти
цифрового фотоапарата переноситься на диск, який упаковується,
опечатується і в певному порядку відразу або пізніше долучається до
матеріалів кримінальної справи як речовий доказ. Для усунення можливості
коригування зображень доцільно використовувати компакт-диски, що не
перезаписуються [18].
2.2 Огляд методів та обладнання для фіксації обставин ДТП
Для фіксації місця дорожньо-транспортної пригоди доцільно
використовувати усі можливі форми:
- вербальну (протоколювання) – опис загальної обстановки,
матеріальних об'єктів, які брали участь у ДТП, слідів, результатів вимірювань,
інших фактичних даних, що стосуються події. Крім того, описуються технічні
засоби, що використовуються під час огляду, та вказується суб'єкт, який їх
застосовував;
- графічну форму фіксації – графічне відображення взаєморозташування
предметів та слідів;
- предметну форму фіксації – вилучення предметів у натурі та його
консервацію, виготовлення матеріальних моделей (реконструкція), зокрема
макетування, копіювання, отримання зліпків і відбитків;
- наочно-образну фіксацію – фотографування обстановки місця події,
матеріальних об'єктів та його взаєморозташування.
З усіх наведених методів фіксації протоколювання є обов'язковим
елементом процесу розслідування. Інші ж - факультативні методи та
34
доцільність їх використання визначається слідчим виходячи з конкретної
ситуації [19].
У системі методів та засобів фіксації обстановки на місці події,
фотографічна зйомка займає одне з провідних місць, що пов'язано з її високою
ефективністю як зараження загальної картини обстановки, а також наявності,
стану та положення окремих об'єктів та їх ознак.
Наочно відтворюючи самі елементи обстановки, які описуються у
протоколі, фотографічні знімки сприяють правильному і точному засвоєнню
змісту протоколу, і навіть дозволяють перевірити об'єктивність і повноту
записів у ньому шляхом зіставлення опису і зображення.
Переваги фотографічного методу визначаються тим, що він дає стійкі
протягом тривалого часу зображення, які можна тиражувати та змінювати
(збільшувати чи зменшувати). Він одночасно і з більшою точністю дозволяє
фіксувати величезну кількість предметів, виділяти серед великого обсягу
інформації, необхідну для розслідування, фіксувати надзвичайно короткочасні
явища, а тривалі процеси розчленовувати на окремі фази [20].
Фотознімки, що отримуються на попередньому слідстві, після їх
відповідного процесуального оформлення набувають значення:
1) документів;
2) речових доказів;
3) зразків для порівняльного дослідження.
Один і той же фотознімок, залежно від розв'язуваних наслідком завдань,
може бути віднесений до тієї чи іншої групи. Так, фото місця події за своєю
процесуальною природою є "фотодокументом", що відноситься до певної
частини події злочину. Виступаючи складовою протоколу слідчої дії, він
доповнює його, робить більш ємним, змістовним і наочним. Вивчаючи
фотографію, суд, слідчий, особа, яка здійснює дізнання, виявляє ряд не
зазначених у протоколі особливостей обстановки місця події, що дозволяє
більш точно відтворити картину злочину, отримати та оперативно
використовувати необхідну для слідства інформацію [15].
35
Сьогодні цифрова фотографія активно використовується як техніко-
криміналістичний супровід при провадженні слідчих дій, дозволяючи вже в
ході їх проведення оперативно виготовляти зображення фіксованих процесів,
обстановки, предметів-речових доказів, слідів та оформлювати їх разом із
протоколом. Широкі її можливості при проведенні експертних досліджень.
Для успішного вирішення питання про механізм дорожньо-транспортної
пригоди в ході проведення автотехнічної експертизи, як зазначалося, особливу
роль відіграє повнота відомостей, наданих експерту. Повноту та об'єктивність
вихідних даних найбільш раціонально отримувати із фотографічних знімків
місця події [21].
При необхідності вимірювання на місці ДТП використовують рулетку,
при вимірюваннях, пов'язаних зі значними віддаленнями, можуть
застосовуватися далекоміри. Існує два види далекомірів - оптичні та фізичні.
Принцип роботи оптичного далекоміра заснований на рішенні прямокутного і
рівнобедреного трикутника по двох елементах - гострому куту і протилежній
йому стороні. Протилежна сторона (Базис) має постійне значення, тобто, дві
оптичні осі, винесені певну відстань – 0,3 – 1,0 метра.
При вимірі через монокуляр далекоміра спостерігається вибраний
об'єкт. Цей об'єкт спостерігається у колі, поділеному по вертикалі на дві
частини. Спочатку об'єкт спостерігається розділеним по вертикалі
"роздвоюється". Шляхом обертання рейки спостерігач домагається поєднання
двох половинок об'єкта, після чого зчитує за шкалою показання далекоміра.
Далекомір саперний перескопічний марки ДСП - 30 дозволяє проводити
вимірювання дальності до 2000 метрів з точністю 0,5% від дальності.
Фізичні далекоміри є оптико-електронними приладами. Принцип їх
роботи заснований на вимірі інтервалів часу, за який імпульс світла проходить
до об'єкта і назад (квантовий далекомір), або різниці фаз випромінюваного та
відбитого від об'єкта світла (фазовий далекомір). Передавач далекоміра
випромінює потужний монохроматичний імпульс до об'єкта, відстань якого
треба виміряти. Частина енергії, що випромінюється, відводиться до приймача
36
і запускає схему вимірювання часу - вимірювач часових інтервалів. Імпульс,
що прийшов у приймач після відбиття від об'єкта, зупиняє вимірювач часових
інтервалів і на табло лічильника висвічується виміряна відстань у метрах.
Точність виміру становить 0,01 % від дальності [22].
Одним із методів вимірювань на місці події є вимірювальна фотозйомка.
Фотографії, виконані вимірювальним методом, несуть підвищену інформацію:
вони дозволяють отримати кількісні дані про властивості та ознаки знятих
об'єктів. Аналізуючи знімки, можна скласти масштабний план місця події,
визначити відстані між об'єктами, визначити розміри будь-якого
зафіксованого на знімку предмета. Практично вимірювальним методом можна
виконати будь-який вид зйомки, проте найчастіше його застосовують при
оглядовій, вузловій та детальній зйомках на відкритій місцевості та у
приміщеннях. Вимірювальні знімки, прикладені до протоколу слідчої дії, є
надійним джерелом доказової інформації, особливо під час розслідування
дорожньо-транспортних пригод, вбивств, крадіжок державного та
громадського майна, скоєних із застосуванням технічних засобів.
Стосовно сучасних фототехнічних засобів, що використовуються під час
розслідування злочинів, вітчизняними криміналістами розроблено та
використовується у слідчій практиці ряд нових методик вимірювальної
зйомки:
а) планова зйомка з лінійним масштабом;
б) перспективна зйомка із глибинним масштабом;
в) перспективна зйомка із квадратним масштабом;
г) перспективно-метричне знімання спеціальними апаратами.
Планова зйомка з лінійним масштабом (масштабна зйомка) полягає у
фотографуванні об'єкта разом з розміщеним поруч із ним лінійним масштабом
при строго вертикальному розташуванні апарата до площини предмета, що
знімається. Зйомка називається плановою, оскільки предмети, що знаходяться
перед об'єктивом фотоапарата, одержують зображення на знімку в плані без
перспективного спотворення. Оскільки предмет і масштаб мають однаковий
37
ступінь зменшення (або збільшення) у будь-якій точці знімка, то відновити
розміри предмета нескладно. Для цього необхідно циркулем перенести
зображення лінійного масштабу на предмет, що вимірюється, і підрахувати
отримане значення. Планову зйомку з лінійним масштабом можна виконати
будь-яким фотоапаратом.
Перспективна зйомка з глибинним масштабом застосовується у
випадках, коли необхідно відобразити на вимірювальному знімку значну за
розміром ділянку відкритої місцевості або закритого приміщення. Щоб на
оглядовому знімку отримати методом планової зйомки зображення об'єкта
розміром 12x16 м, наприклад картини місця дорожньо-транспортної пригоди
на трасі шириною 12 м, необхідно було б підняти фотоапарат «Зеніт» на висоту
близько 10 м. Здійснити це в умовах огляду місця події практично неможливо,
та й не доцільно. У таких випадках для отримання вимірювальних знімків
використовують перспективну зйомку із глибинним масштабом. Сутність
цього прийому полягає в тому, що об'єкт фотографується з масштабною
лінійкою, розташованої від фотоапарата при його горизонтальному положенні
у бік заднього плану об'єкта.
Як технічні засоби застосовуються: фотоапарат, штатив-тринога,
струбцина і глибинний масштаб. Останній є вимірювальною стрічкою
довжиною 6 — 10 м з поділками в 10 або 20 см. Для зручності виконання
розрахунків за фотографіями бажано, щоб стрічка мала ширину 10, 15, 20 см і
поділки, рівні головній фокусній відстані об'єктива використовуваного
апарату. Кожен метр на стрічці позначається великими цифрами, а проміжні
поділки фарбуються через одну чорну фарбу. Зазвичай перспективну зйомку
здійснюють за двох положень фотоапарата: горизонтальному і похилому.
Визначення розмірів на фотознімках, виготовлених з глибинним масштабом,
виконується в такий спосіб. Для об'єктів, розташованих вертикально, тобто
перпендикулярно до оптичної осі апарату, діє правило планової зйомки: у
будь-якій вертикальній площині масштаб зображення практично однаковий.
Тому для відновлення справжніх розмірів предмета необхідно розмір
38
зображення на знімку розділити на масштаб зображення і кратність
збільшення фото.
Перспективна зйомка з квадратним масштабом є різновидом зйомки з
глибинною масштабною лінійкою (стрічкою) і відрізняється від неї тим, що
замість лінійки в кадр поміщають квадратний масштаб, що представляє аркуш
картону або паперу зі стороною, кратною фокусній відстані об'єктива - 25, 50,
100 см. Перед зйомкою фотоапарат встановлюють у горизонтальному
положенні на потрібній висоті, а потім за допомогою видошукача мають
квадратний масштаб так, щоб він знаходився в полі зору, у нижнього краю по
центру кадру. Для дешифрування знімка, виготовленого таким чином,
необхідно нанести на нього перспективну координатну сітку, використовуючи
зображення масштабу квадрата.
Перспективна метрична зйомка спеціальними фотоапаратами дозволяє
отримати знімки, за якими можна точно відновити справжні розміри знятих
предметів. Для цих цілей розроблено стереоскопічний та перспективно-
метричний способи зйомки. Зйомка стереоскопічним методом ведеться
стерео-фотоапаратом, що має два об'єктиви, розташованих один від одного на
відстані значно більшому, ніж базис очей людини. Це дає можливість
збільшувати дальність фотозйомки та точність вимірюваних величин.
Отримувані стереопари дозволяють за допомогою стереокомпаратора
викреслювати масштабний план місця події [13].
Для фіксації матеріальних слідів у їхньому взаємному розташуванні
складаються плани та схеми, що ілюструють обстановку на момент
завершення події. Складання масштабного плану обстановки місця події
виконується з метою:
- точного визначення розмірів, форми та положення кожного, що має
значення у розслідуванні ДТП, об'єкта, предмета та сліду у просторі дороги
або її оточенні;
- встановлення відстаней між об'єктами, що становлять обстановку місця
події (просторові зв'язки).
39
Однак, наведені вище способи вимірювань мають один загальний
недолік - значний час для виробництва вимірювань, їх обробку, а окремих
випадках і дешифрування. У сучасних умовах, пов'язаних із значним
збільшенням транспортного потоку на дорогах, ця обставина виходить із
розряду другорядних. Сьогодні обґрунтовуються пропозиції, щоб огляд ДТП,
пов'язаний із блокуванням проїзної частини траси, не перевищував
10 – 20 хвилин.
У вік інформаційних технологій перспективне використання цифрової
техніки для спрощення процедури фіксації слідів на місці дорожньо-
транспортних пригод.
Для вирішення подібного завдання можуть знайти застосування
фотограмметричних методів, про які йтиметься в наступному розділі
магістерської кваліфікаційної роботи.
2.2.1 Застосування фотографічних методів фіксування обставин ДТП
У статті М.І. Бєляєва "Застосування фотофіксації слідів при огляді місця
дорожньо-транспортної пригоди" автори приділили увагу питанням фіксації
слідів на місці дорожньо-транспортних пригод. Розглянувши найпоширеніші
сліди, які необхідно зафіксувати на місці ДТП за допомогою фотозйомки, що
згодом допоможе встановити важливі обставини події. Запропоновано
оптимальні способи та засоби фотофіксації, а також проаналізовано типові
помилки, які допускаються при фотофіксації обстановки ДТП.
Як спеціальне обладнання для фото- та відеофіксації обставин ДТП
застосовуються стедиками моделі FlycamC5. Зображення FlycamC5
представлене рисунку 2.1 [8].
40
Рисунок 2.1 – Стедикам FlycamC5
Переваги:
- FlycamC5 дозволяє повно та якісно зафіксувати обставини ДТП:
розташування ТЗ, сліди кочення, гальмування на проїжджій частині,
пошкодження ТЗ;
- скорочення часу, який буде необхідний ознайомлення з умовами місця
події;
- простота конструкції;
- невелика вага (від 2 до 7 кг);
- відносно невисока вартість (4 тис. грн.)
Недоліки:
- наявність у фахівця, що проводить зйомку, певних кваліфікаційних
навичок. Він має бути ознайомлений із правилами судової криміналістичної
фотографії, знати принципи глибинної та вузлової зйомок;
- відсутність на фотозображеннях мірного об'єкта ускладнює прив'язку
слідів при складанні схеми місця події. У ряді випадків ця обставина під час
проведення експертного дослідження може призвести до додаткового огляду
місця ДТП. При фотозйомці необхідно використовувати метод глибинного
41
масштабу, тобто, використовувати (поміщати у кадр) мірний об'єкт чи будь-
який інший предмет свідомо відомих розмірів. У ситуації найбільш
оптимальним є установка на дорожньому полотні сигнальних конусів з
відстанню з-поміж них 50 – 100 см;
- ускладнена фіксація обставин ДТП на ділянках доріг без штучного
освітлення у темну пору доби, доводиться використовувати світло фар інших
ТЗ;
- можливість фальсифікації даних [23].
2.2.2 Застосування фотограмметричних методів фіксування обставин
ДТП та побудови схеми
Для фіксації обстановки місця події з допомогою цифрової
вимірювальної фотозйомки нині застосовується універсальний
фотограмметричний комплекс «Ракурс» (далі — комплекс). Комплекс має
сертифікат про затвердження типу засобів вимірювання Держстандарту,
зареєстрований у Державному реєстрі засобів вимірювань.
У комплекс входять три функціональні блоки: знімальний,
вимірювальний та побудови схеми.
Знімальний блок складається з цифрової фотокамери, що калібрується
(далі — камери), мірного об'єкта і марок. Призначений для отримання
фотознімків (стереопар), придатних для використання у вимірювальному
блоці.
Зйомка місця події проводиться не менше ніж з чотирьох точок. Таким
чином, створюється штучний стереоефект, що дозволяє використовувати
стереопару для вимірювань координат ситуаційних точок, видимих на обох
знімках, а також відстаней між ними.
Марки виконані у вигляді конусів або куточків і служать для позначення
найбільш важливих, але погано помітних ситуаційних точок (СТ), наприклад
початку гальмівного сліду, краю дороги і т.п.
42
Вимірювальний блок включає персональний комп'ютер і спеціальне
програмне забезпечення, що працює в операційному середовищі Windows.
Вимірювання здійснюються за знімками на екрані монітора комп'ютера.
Призначений для визначення координат СТ по стереопарам, одержаним за
допомогою знімального блоку. Похибка визначення координат та відстаней
між СТ вказана у паспорті на комплекс.
Блок побудови схеми є об’єктно-орієнтувальний графічний редактор,
встановлений персональний комп'ютер і у операційній середовищі Windows.
Призначений для побудови схеми за даними, отриманими за допомогою
знімального та вимірювального блоків.
Алгоритм зйомки включає послідовне виконання наступних дій:
– вибір точки, з якої видно автомобілі учасників ДТП та об'єкт прив'язки;
– проведення зйомки зі стереобазою у напрямку кожного учасника ДТП;
- проведення зйомки в напрямку об'єкта прив'язки;
- побудова схеми.
Зазначимо, що використання фотограмметричної зйомки дозволяє
забезпечити:
- повноту і об'єктивність, засновану на методі фіксації;
– швидкість – фіксація закінчена відразу після фотографування, а чи не
після складання схеми;
- мінімізація часу перебування інспекторів на проїжджій частині.
Крім цього, незаперечною перевагою даного комплексу є можливість
максимально точної фіксації всіх пошкоджень на ТЗ, що утворилися внаслідок
ДТП.
На рисунках 2.2 та 2.3 представлені фото місця ДТП та схема місця ДТП
відповідно, отримані за допомогою апаратно-програмного комплексу
«Ракурс».
43
Рисунок 2.2 – Знімок місця дорожньо-транспортної пригоди,
отриманий за допомогою апаратно-програмного комплексу «Ракурс»
Рисунок 2.3 – Схема ДТП, складена за допомогою апаратно-
програмного комплексу «Ракурс»
44
Недоліки:
- відносно висока вартість комплекту обладнання від 20 тис. грн;
- необхідність у відносно великій кількості знімків, оскільки немає
можливості здійснювати зйомку з висоти понад 2 м;
- наявність у фахівця, що проводить зйомку певних кваліфікаційних
навичок.
Він має бути ознайомлений із правилами судової криміналістичної
фотографії, знати принципи глибинної та вузлової зйомок;
- можливість фальсифікації отриманих даних [24].
2.2.3 Застосування методів 3-D сканування для фіксації обставин ДТП та
побудови схеми
Одним із перспективних напрямків застосування сучасних технічних
засобів фіксації під час огляду місця ДТП є технології лазерного 3-D
сканування. Як приклад одного з наявних на ринку комплектів 3-D сканування
є комплекс Faro Focus 3D.
Даний комплекс через здійснення тривимірного лазерного сканування
дозволяє фіксувати такі наслідки ДТП, як:
– взаємне розташування автомобілів та постраждалих із прив'язкою до
місцевості;
- сліди гальмування;
- осипу бруду та битого скла;
- пошкодження автомобілів;
– визначати будь-які відстані між об'єктами з точністю до двох мм;
. - оцінювати ступінь пошкодження об'єктів. Зображення 3-D сканера від
виробника Faro наведено на рисунку 2.4
Поліцейські з американського міста Розуелла, штат Нью-Мексико,
вперше в історії криміналістики 27 січня 2014 почали використовувати 3D-
сканер для збереження об'ємної моделі місця злочину. Як інструмент було
45
обрано пристрій Faro Focus 3D вартістю 86 тисяч доларів. Виробники якого
називають його при вазі в п'ять кілограмів і розмірах з невелику кінокамеру
найкомпактнішим лазерним 3D-сканером у світі.
Рисунок 2.4 – Зображення лазерного сканера Faro Focus 3D
За кілька хвилин цей прилад створює тривимірну цифрову модель
навколишнього простору та предметів у діапазоні до 150 метрів з точністю до
двох міліметрів, що включає геопросторові дані. Також Faro Focus
оснащується 75-мегапіксельною фотокамерою, сенсорним екраном та Wi-Fi-
модулем.
Використання лазерного 3-D сканера дозволяє без помилок створити
схему ДТП, при необхідності створити тривимірну модель місця подій,
багаторазово використовувати дані, які повністю відповідають реальним
даним на момент фіксації [9].
Переваги лазерного 3D сканера Faro Focus 3D:
– автоматизація процесу вимірювання та обробки даних, зйомка
важкодоступних та складних об'єктів;
46
- можливість багаторазово використовувати дані з подальшою обробкою
та створенням тривимірної моделі без повторної зйомки;
– скорочення тимчасових та фінансових витрат. Час проведення
польових досліджень скорочується до 90%. Швидке отримання та оновлення
інформації;
– у порівнянні з двовимірними вимірами – найбільша точність та
інформативність;
– мінімізація «людського фактора» без зупинки виробничих робіт;
– сумісність отриманих даних із AutoCAD, AVEVA PDMS, Microstation;
– збереження створеної моделі у стандартних форматах dxf, dwg, txt та
власному форматі.
Фальсифікація даних при складанні схеми повністю виключена,
оскільки схема та «хмара точок» зберігаються єдиним файлом, який не можна
змінити.
Зображення оброблених даних, отриманих за допомогою 3-D сканера,
наведено на рисунку 2.5. На верхньому вікні зображена хмара точок,
перетворена на 2D-mode. На нижньому вікні зображено побудовану схему
ДТП.
Послідовність дій під час використання засобів 3-D фіксації місця ДТП:
- вивантаження частин виробу, їх складання, включення пристрою;
- встановлення сфер-маркерів;
– вихід обладнання на робочий режим (пошук нульової точки, активізація
лазера);
– початок, проведення та завершення сканування;
- перенесення обладнання на наступну точку сканування без демонтажу
обладнання;
– передача отриманих цифрових сканів із пам'яті лазерного сканера до
портативного комп'ютера, відключення апаратури, демонтаж виробу,
розміщення складових частин сфер-маркерів у транспортний контейнер.
47
Бюджет робочого часу, необхідний реалізації повного процесу
сканування ДТП, у середньому становить 15 хвилин.
Рисунок 2.5 – Зображення місця ДТП та схема ДТП, отримані за
допомогою 3-D сканера
Тимчасові параметри обробки результатів сканування на ПК з
виведенням формалізованого бланка схеми ДТП через принтер істотно
варіюються і залежать насамперед від наявності у оператора досвід підготовки
схем ДТП з використанням комп'ютерної програми. На виконання цього
завдання потрібно 10 – 15 хвилин [25].
Можна виділити один істотний недолік даного методу фіксування
обставин ДТП та складання схем – висока вартість комплекту обладнання.
Вартість нового комплекту над ринком від 1,2 млн. грн.
48
Висновки по розділу 2
Наведено правове обґрунтування можливості використання результатів
фотограмметричної зйомки місця при розслідуванні ДТП, посилаючись на
нормативну документацію.
Описано алгоритм використання фотограмметричного обладнання для
фіксації обставин ДТП та складання схем.
Переваги таких методів:
– автоматизація процесу вимірювання та обробки даних, зйомка
важкодоступних та складних об'єктів;
– можливість багаторазово використовувати дані. Подальшою обробкою
та створенням тривимірної моделі без повторної зйомки;
– скорочення тимчасових та фінансових витрат. Час проведення
польових досліджень скорочується до 90%. Швидке отримання та оновлення
інформації;
– у порівнянні з двовимірними вимірами – найбільша точність та
інформативність;
– мінімізація «людського фактора» без зупинки виробничих робіт.
49
РОЗДІЛ 3. РОЗРОБКА ВИМОГ ДО ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ
ФОТОГРАММЕТРИЧНОГО МЕТОДУ ФІКСАЦІЇ ДТП
Для побудови мереж фототріангуляції використовують три способи:
незалежних моделей, незалежних маршрутів та зв'язок. Спосіб незалежних
моделей передбачає наступний порядок дій. По окремих стереопарах будують
моделі, незалежні одна від одної. Потім їх з'єднують у загальну модель (блок),
використовуючи міжмодельні сполучні точки, розташовані в межах
поздовжніх міжмодельних перекриттях, і міжмаршрутні сполучні точки,
розташовані в межах поперечних міжмаршрутних перекриттях. Отримують
вільну мережу, тобто, мережу в масштабі, близькому до заданого, і з
орієнтуванням в системі координат об'єкта. Потім виконують зовнішнє
орієнтування та зрівняння вільної мережі по опорних точках. Спосіб
незалежних маршрутів полягає в тому, що вільні мережі будують в межах
маршрутів, а потім по міжмаршрутних точках з'єднують їх в блок, який зовні
орієнтують і зрівнюють по опорних точках. Спосіб зв'язок дозволяє
побудувати, орієнтувати та зрівняти мережу одночасно по всіх знімках без
побудови моделей. Підготовчі роботи включають отримання та вивчення
вихідних матеріалів, а також підготовку приладу до роботи.
Вихідними матеріалами є:
1) матеріали аеро- або наземної зйомки, якими можуть бути чорно-білі,
кольорові або спектрозональні знімки. Сканування знімків виконують у тому
порядку, в якому вони будуть оброблятися, не допускаючи їхнього розвороту
щодо системи координат сканера та дотримуючись у межах кожного
маршруту їх орієнтування щодо місцевості;
2) паспортні дані фотокамери: фокусна відстань, відстані між
координатними мітками або координати цих міток, дані про дісторсії об'єктива
фотокамери та інші дані при використанні не кадрових фотокамер;
3) значення висоти фотографування над середньою площиною ділянки
місцевості або середнього масштабу знімків;
50
4) елементи зовнішнього орієнтування знімків, якщо їх було визначено
під час зйомки [26].
3.1 Методика побудови моделей на основі фотограмметричної зйомки
Основні елементи центральної перспективної проекції кадрового
фотознімка, які ми використовували у роботі, представлені рисунку 3.1.
Основні точки та лінії центральної перспективної проекції, що
використовуються далі в тексті, показані на рисунку 3.1 і дано їх опис: де вони
розташовуються і які властивості мають.
Рисунок 3.1 – Основні точки та лінії центральної перспективної проекції
Р – площина похилого знімка;
S – центр проекції. З нього нами отримано похилий знімок Р;
SO – головний оптичний промінь похилого знімка – перпендикуляр до
площини знімка Р;
о – головна точка похилого знімка – точка перетину головним оптичним
променем SO площині знімка;
So = f – фокусна відстань знімка чи фотокамери fк;
SN - прямовисна лінія, перпендикуляр до поверхні відносності;
51
oSn = ��0 – кут нахилу знімка, визначає відхилення головного оптичного
променя SO від прямовисної лінії SN;
Н = SN – висота фотографування;
n – точка надиру на похилому знімку – точка перетину цього знімка
прямовисною лінією SN. У точці надиру сходяться зображення вертикальних
ліній біля. Відстань цієї точки від головної точки on = -f tg��0.
Введена нами просторова система координат має елементи
внутрішнього та зовнішнього орієнтування, які описані нижче.
3.1.1 Система координат знімка. Елементи внутрішнього орієнтування
знімка
Початком просторової прямокутної системи координат кадрового
знімка є центр проекції S (рисунок 3.2). Вимірювання координат точок об'єкта
на кадровому знімку виконуються в системі координат знімка, яка
визначається координатними мітками на аналоговому знімку, або системою
координат матриці цифрової фотокамери.
Рисунок 3.2 – Система координат: а) аналогового знімка; б) цифрового
знімка
52
На аналоговому знімку (рисунок 3.2, а) чотири координатні мітки
розташовуються або посередині кожної сторони знімка, або в його кутах.
Координатні мітки мають вигляд хреста або хрестоподібних штрихів з точкою
посередині.
Вісь знімка проходить через мітки 1 і 2 і спрямована вздовж польоту
носія.
Введемо точку перетину осі х лінією, що з'єднує мітки 3 і 4. Вона буде
початком системи координат. Вісь у проходить через точку перпендикулярно
до осі х, а вісь z - через точку перпендикулярно до площини xy. Позитивний
напрямок осі х задають від мітки 1 до мітки 2, осі у - від мітки 4 до мітки 3, а
осі z - вгору від площини xy.
Для цифрового зображення мітки не потрібні, оскільки положення
кожного пікселя визначено в ортогональній системі координат матриці o'xyz
(рисунок 10, б) [27].
Введені нами системи координат знімка Sxyz та o'xyz паралельні і мають
параметри зміщення відносно один одного: x0, у0, f, де x0 і у0 координати
головної точки в системі координат o'xyz, а f – фокусна відстань фотокамери.
Параметри x0, у0, f називають елементами внутрішнього орієнтування знімка.
Елементи внутрішнього орієнтування визначають у процесі
калібрування фотокамери. Також у процесі калібрування визначають
параметри дисторсії фотокамери, яка характеризує порушення ортоскопії при
побудові зображення.
Дисторсія – це геометричне викривлення ліній на фотографії. Дисторсія
може бути задана у вигляді поправок чи коефіцієнтів полінома.
Оскільки елементи внутрішнього орієнтування визначають системі
координат знімка o'xyz положення центру проекції S, тобто. положення точки,
через яку проходять всі проектуючі промені, то кажуть, що елементи
внутрішнього орієнтування дозволяють відновити зв'язок проектуючих
променів. Оскільки дисторсія описує властивості променів, що проектують, то
і її також відносять до елементів внутрішнього орієнтування фотокамери.
53
3.1.2 Особливості вимірювання координат на цифровому знімку
Для простоти та наочності цифрове зображення представили у вигляді
прямокутної матриці, кожен елемент якої – піксель – має своє певне
положення, задане номером стовпця j та рядка i, які в силу своєї прямокутної
структури та задають систему координат цифрового зображення (рис. 3.3 а).
Рисунок 3.3 – Система координат цифрового зображення: а) –
нормальна; б) - збільшена в 4 рази
Ця система координат – ліва. Початок координат знаходиться у лівому
верхньому кутку (точка с'), де розташований нульовий піксель. Ось xj
спрямована праворуч і вздовж неї йде рахунок стовпців j. Вісь yi спрямована
вниз і вздовж неї йде рахунок рядків i. Координати центру будь-якого пікселя
визначаються так:
xj = j + 0,5, yi = i + 0,5, (3.1)
де j та i – номери стовпця та рядки матриці цифрового зображення.
Для зафарбованого пікселя (j = 5, i = 3) координати будуть xj = 5,5 та
yi = 3,5.
54
Встановлено, що з переходу від піксельних координат до метричним
координатам потрібно помножити піксельні координати на метричний розмір
пікселя Δ, заданий під час сканування знімка чи виготовлення матриці
цифрової фотокамери, тобто:
x' = Δ×xj та y' = Δ ×yi .
Якщо = Δ 10 мкм, то метричні координати зафарбованого пікселя будуть
x' = 5,5×10 = 55 мкм та y' = 3,5×10 = 35 мкм.
У ЦФС часто система координат вихідної цифрової матриці зображення
перераховують з лівої системи праву, переносячи початок системи координат
з лівого верхнього в лівий нижній кут. В результаті осі метричних координат
матимуть напрямки: вісь xj – праворуч, а вісь yi – вгору.
У ЦФС ми можемо вимірювати цифрове зображення на екрані монітора
шляхом позиціонування вимірювальної марки на точку зображення. Під час
виведення на екран цифрового зображення в масштабі 1:1 (такий висновок
називається істинний розмір) піксель вихідного зображення збігається з
пікселем екрана монітора. У разі, якщо розмір пікселя вихідного зображення,
наприклад, дорівнює 12 мкм, а розмір пікселя екрана монітора – 240 мкм,
відображення зображення на екрані монітора відповідає оптичному
збільшенню 20 крат. При такому збільшенні дискретність переміщення
вимірювальної марки дорівнює пікселю і відповідно виміряні координати
будуть зафіксовані до одного пікселя.
У ході роботи нами визначено, що збільшення точності вимірювання
координат можна досягти за рахунок збільшення вихідного зображення у n
разів. У цьому випадку один піксель вихідного зображення відображається в
кількох пікселях монітора, наприклад, при збільшенні 2:1 на 4 пікселях
монітора, 3:1 на 9 пікселях і т.д. Пропорційно до збільшення збільшується
дискретність переміщення вимірювальної марки, а значить і точність
фіксування координат. Координати збільшеного зображення визначаються за
формулами:
55
�� ∙+0.5 ��∙+0.5
���� = �� + , ���� = �� + (3.2)
�� ��
На рисунку 3.3 б показано, як при збільшенні в 4 рази піксель вихідного
зображення відображається на 16 пікселях монітора. На вихідній матриці
забарвлений піксель має нумерацію j=5, i=3. На підматриці зафарбований
піксель має нумерацію j' = 2, i' = 1.
Отже, піксельні координати центру зафарбованого пікселя підматриці
будуть:
2∙+0.5 1∙+0.5
���� = 5 = + = 5,625, ���� = 3 + = 3,375 (3.3)
4 4
а метричні координати при Δ = 10 мкм будуть x' = 56,25 мкм, y' = 33,75 мкм.
Однак за рахунок збільшення зображення збільшувати точність вимірів
до нескінченності не можна. Максимально розумні збільшення 2-3 кратів.
Подальше збільшення призводить до втрати об'єктів, що вимірюються (точок),
т.к. на екрані з'являються пікселі, а зображення об'єкта розмивається. Однак
оператору необхідно вимірювати не пікселі, а об'єкт (якийсь образ), який
складається з безлічі пікселів.
Досягнення підпіксельної точності можливе не тільки завдяки
збільшенню зображення. В даний час існують алгоритми, що дозволяють
виконувати віртуальний перерахунок матриці вихідного зображення щодо
положення вимірювальної марки і таким чином збільшувати точність
вимірювань.
3.1.3 Система координат об'єкта, елементи зовнішнього орієнтування
знімка
У ході роботи нами встановлено, що положення знімка у просторі на
момент фотографування визначають елементи зовнішнього орієнтування. Під
поняттям знімок треба мати на увазі зв'язку проектуючих променів,
56
відновлену на етапі внутрішнього орієнтування, коли були задані елементи
внутрішнього орієнтування знімка x0, y0, f і визначено положення центру
проекції S щодо системи координат знімка P.
Ми розглянули зв'язку проектуючих променів як «тверде тіло», у такому
разі положення твердого тіла в просторі декартової системи координат
визначають 6 параметрів. Оскільки зв'язку ми побудували у системі координат
знімка, ці параметри, суть параметри зв'язку двох просторових прямокутних
систем координат. Таким чином, для орієнтування системи координат знімка
щодо системи координат об'єкта необхідно знати шість елементів зовнішнього
орієнтування знімка (рис. 3.4).
Рисунок 3.4 – Система координат об'єкта OXYZ, система координат
знімка oxyz
Ми запровадили систему координат об'єкта OXYZ, систему координат
знімка oxyz (рисунок 3.4). Вектор Rs визначає положення центру проекції S
системи координат об'єкта. Вектор Rm визначає положення точки об'єкта М
системи координат об'єкта. Вектор R визначає положення точки об'єкта M
щодо системи координат знімка. Вектор r визначає у системі координат знімка
положення на знімку зображення m точки об'єкта М.
57
В якості елементів зовнішнього орієнтування знімка в запропонованій
системі взяті координати Xs, Ys, Zs центру проекції S в системі координат
об'єкта OXYZ і кути повороту ω, α, κ системи координат знімка oxyz щодо
системи координат об'єкта OXYZ.
Кут повороту ω називається поперечним і визначає обертання навколо
осі ox, кут повороту α називається поздовжнім (крен) і визначає обертання
навколо осі oy, кут κ називається розворотом (знос) і визначає обертання
навколо осі oz. Координати точок об'єкта та їх зображень на знімку пов'язані
векторним рівнянням, яке називається рівнянням колінеарності:
?̅? = ̅̅��̅̅�� + ?̅? (3.4)
або в координатній формі
��`
�� = ���� + (�� − ����)
��`} (3.5)
��`
�� = ���� + (�� − ����)
��`
де: X, Y, Z – координати точки М системі координат об'єкта;
XS, YS, ZS – координати центру проекції S у системі координат об'єкта;
X', Y', Z' – координати вектора r у системі координат об'єкта, які
визначаються за формулою:
��` �� − ��0
(��`) = А(�� − ��0), (3.6)
��` −��
де А – матриця перетворення координат (матриця напрямних косінусів),
елементи сij якої визначаються за значеннями кутових елементів зовнішнього
орієнтування знімка ��, ��, κ. З урахуванням останнього виразу рівняння
колінеарності набуде вигляду:
58
��
�� = ���� + (�� − ����) 11(��−��0)+��12(��−��0)−��13��
��11(��−��0)+��12(��−��0)−��13��} (3.7)
�� (��−�� )+�� (��−�� )−�� ��
�� = ���� + (�� − ����) 21 0 22 0 23
��31(��−��0)+��32(��−��0)−��33��
Якщо відомі елементи зовнішнього орієнтування знімка Xs, Ys, Zs, ω, α,
κ та висоти точок Z, то за формулою (3.7) ми можемо визначити координати
точок об'єкта.
Елементи зовнішнього орієнтування можуть бути визначені в результаті
фотограмметричної обробки знімків по опорних точках або отримані під час
зйомки даних обробки бортових супутникових кінематичних вимірювань і
вимірювань інерційної системи.
3.1.4 Елементи зовнішнього орієнтування кількох знімків
Для знаходження параметрів взаємного розташування знімків та об'єкта,
що шукається, в просторі ми ввели елементи зовнішнього орієнтування.
Положення пари знімків у координатній системі OXYZ (рисунок 3.5) об'єкта
визначається 12 елементами зовнішнього орієнтування: шістьма елементами
зовнішнього орієнтування лівого знімка та шістьма елементами зовнішнього
орієнтування правого знімка:
Xsлл, Ysлл, Zsлл, ωл, αл, κл, Xsлп, Ysлп, Zsлп, ωп, αп, κп. (3.8)
Рисунок 3.5 – Положення пари знімків у координатній системі OXYZ
59
Координати правого центру проекції ми можемо обчислити через
координати лівого центру проекції та проекції базису фотографування В на
координатні осі:
ХSп = XSл + BX, YSп = YSл + BY, ZSп = ZSл + BZ.
Обчислення базисних складових BX, BY, BZ проводиться за формулами:
���� cos �� cos ��
[����] = �������� = �� [cos �� sin ��]. (3.9)
���� sin ��
На основі (3.9) значення кутів v та τ можна обчислити за формулами:
���� ��
�� = ������������ = ���������� �� ��
, �� = ���������� ��. (3.10)
�� ��
√��2+��2�� ��
��
Нами визначено, що з урахуванням елементів орієнтування базису
фотографування 12 елементів зовнішнього орієнтування пари знімків у
координатній системі ОХУZ можна записати у вигляді:
Xsл, Ysл, Zsл, ωл, αл, κл, B, υ, τ, ωп, αп, κп . (3.11)
У системі координат SЛXУZ, паралельної координатній системі ОХУZ,
початок відліку координат розташовано в центрі проекції лівого знімка, тому
XSл = YSл = ZSл = 0. В результаті для пари знімків у координатній системі
SЛXУZ з 12 елементів зовнішнього орієнтування (3.10) нерівними дев'ять:
ωл, αл, κл, B, υ, τ, ωп, αп, κп (3. 12)
60
3.1.5 Системи координат моделі об'єкта. Елементи взаємного
орієнтування пари знімків
При побудові моделі об'єкта нами використовувалася система координат
SЛXМYМZМ, у якій початок відліку координат розташовано у центрі проекції
лівого знімка, тобто. XМSл = YМSл = ZМSл = 0. Отже, у системі координат
моделі об'єкта з 12 елементів орієнтування пари знімків не рівними нулю
будуть дев'ять аналогічно (8). Щоб відрізняти їхню відмінність від елементів
зовнішнього орієнтування цих знімків у системі координат об'єкта, введемо
індекс "штрих", а базис позначимо буквою b, оскільки його довжина задається
у масштабі моделі, і він називається базисом проектування.
ωл`, αл`, κл`, b`, υ`, τ`, ωп`, αп`, κп` (3. 13)
Для полегшення побудови моделі розташування пари знімків в системі
координат моделі ми задали так, щоб частина елементів орієнтування (3.13)
стали також рівними нулю. З цією метою ми використовували дві системи
координат моделі: базисну та лівого знімка.
Рисунок 3.6 – Елементи взаємного орієнтування кількох знімків
61
1) Базисна система координат SЛЛXМYМZМ (рисунок 3.6, а) названа так
тому, що вісь ХМ поєднана з базисом проектування SЛSP, а вісь ZМ
розташована в головній базисній площині VЛ лівого знімка, проведеної через
базис b і головний оптичний промінь SЛoЛ. Вісь YМ доповнює систему до
правої.
У базисній системі координат з елементів орієнтування пари знімків
дорівнюють нулю три кутові елементи орієнтування: ωл' = v' = τ' = 0. В
результаті в базисній системі координат для пари знімків кількість елементів
орієнтування, не рівних нулю, скорочується до шести:
αл`, κл`, b`, ωп`, αп`, κп`
2) Система координат лівого знімка SЛЛXМYМZМ (рисунок 3.6, б)
названа так, тому що вона паралельна системі координат SЛxЛyЛzЛ лівий
знімок. У неї вісь ZM поєднана з віссю zл, а осі Xм та Yм паралельні осям xл та
yл, відповідно. У системі координат лівого знімка дорівнюють нулю всі шість
елементів орієнтування лівого знімка: Xмsл = Yмsл = Zмsл = ωл' = αл' = κл' =
0. Отже, у цій системі координат з елементів орієнтування не рівними нулю
буде також шість:
b`, υ`, τ`, ωп`, αп`, κп`
Як видно, в обох системах координат моделі об'єкта елементи
орієнтування та пари знімків, не рівні нулю, складаються з лінійного елемента
(бази проектування b) та п'яти кутових елементів. Кутові елементи називають
елементами взаємного орієнтування кількох знімків.
Нижче нами розглянуто процес перетворення координат із систем
координат стереопари на систему координат об'єкта.
62
3.1.6 Перетворення координат із систем координат стереопари
ідеального випадку аерозйомки на систему координат об'єкта
При виконанні цього процесу як вихідні дані ми прийняли координати
(х-xо)л, (у-уо)л, zл = -f точки m лівого знімка в системі координат SЛxЛyЛzЛ і
координати (х-xо)п, (у-уо)п, zП = -f точки m' правого знімка в системі
координат SПxПyПzП. Необхідно за цими координатами обчислити координати
X, Y, Z точки М об'єкта.
Перший випадок, розглянутий нами у роботі – випадок ідеальної
аерозйомки. Ідеальний випадок аерозйомки передбачає такі умови:
– Базис фотографування в паралельний координатній осі Х, тому його
проекції на координатні осі BX = B, BY = BZ = 0;
- Знімки розташовані горизонтально, тобто. кути
ωл = αл = κл = ωп = αп=κп= 0, та системи координат лівого S 0 0 0
Лх Лy Лz Л та
правого S 0 0 0
Пх П y П z П знімків паралельні системі координат ОХУZ об'єкта.
Після підстановки значень базису і кутів (3.5) і (3.6) матриця Аωακ
перетворюється на одиничну, а масштабний коефіцієнт розраховується за
формулою:
�� ��
�� = 0 0 = , (3.14)
��л −��
0
п ��
де x0
Л, x0
П – координати точок на лівому та правому горизонтальних
знімках,
р0 - поздовжній паралакс.
Оскільки отримати горизонтальні знімки в польоті практично
неможливо, положення точок на них знаходять шляхом обчислень. При цьому
координати головної точки xо = yо = 0.
З урахуванням сказаного формули переходу із систем координат
стереопари ідеального випадку аерозйомки до системи координат об'єкта
матимуть вигляд у системі координат OXYZ
63
�� �� 0 0
�� �� ���� ��
В В
[��] = [���� ] + 0 0 [��
0 ] = [�� ] + 0
��
�� −�� р0
[�� ] (3.15)
�� л п п
�� �� л −�� ���� л −��
л л
та в системі координат SЛXY
�� ��0 ��0
В В
[��] = 0 0 [��
0 ] = + 0 [��
0 ] . (3.16)
��л −��п рп
�� −�� −��
л л
В В
Зміст коефіцієнта = можна визначити з формули для
��0 0 0
л −��п рп
В −��
координати Z. Запишемо 0 = . Враховуючи, що відстань взжовж відвісної
рп ��
лінії між центром проекції S та точкою, що визначається є висотою
фотографування Н та її значення знаходиться в від’ємній області координатної
вісі Z, замінимо Z на –H. В результаті отримаємо
В −Н
0 = = ��, (3.17)
рп ��
де m – знаменник масштабу зйомки.
З урахуванням (14) формули (13) можна записати у такому вигляді:
�� −�� Н
�� = ��0 = ��0 0
��0 л �� л = ��
�� л ;
�� −�� Н
�� = ��0 = ��0 л л = ��0 ;
0 (3.18)
�� �� �� л
��
�� = − ��
��0 }
Але оскільки випадок ідеальної зйомки можливе лише теоретично, нами
розглянуто нормальний варіант аерозйомки.
64
3.1.7 Перетворення координат із систем координат стереопари на
систему координат об'єкта
Просторові координати пари знімків та об'єкта, що шукається, наведено
на рисунку 3.7.
Рисунок 3.7 – Просторові координати пари знімків та шуканого об'єкта
У введеній системі координат OXYZ об'єкта положення точки М
визначається вектором R, положення центру проекції SЛ лівого знімка -
вектором Rsл. У той самий час положення точки М щодо центру проекції SЛ
лівого знімка задається вектором Rл. Вектори R, Rsл і Rл складають трикутник,
і зв'язок між ними:
?̅? = ��̅̅ ̅̅��̅ + ̅̅��̅л л (3.19)
Положення точки m на лівому знімку визначається вектором rл, який є
колінеарним вектором Rл. Зв'язок між цими векторами визначається
залежністю ̅̅��̅ = ̅̅��̅̅��̅л л, де N - скалярний множник, що є з точки зору
фотограмметрії масштабний коефіцієнт. З урахуванням такого
співвідношення векторів формула (3.19) матиме такий вигляд:
65
?̅? = ̅̅��̅̅��̅ + ̅̅л ��̅̅��̅л (3.20)
Формулу 2 ввели для переходу від точок знімка до точок об'єкта у
векторному вигляді. Щоб замінити вектор координатами, введемо системи
координат S 0 0 0
Лх Лy Лz Л лівого та SПх0
Пy0
Пz0
П правого знімків, які паралельні
системі координат OXYZ об'єкта і є системами координат горизонтальних
знімків (кути ω = α = κ = 0). Спроектуємо вектори R та RsЛ на осі координатної
системи OXYZ, а вектор rл на осі координатної системи SЛх0
Лy0 0
Лz Л. В
результаті векторне рівняння (3.20) запишемо в координатній формі
�� �� ��0��
[��] = [�� ] + �� [��0�� ] (3.21)
�� ���� 0
л �� л
Координати x0 , y0
Л Л , z0
Л точок на лівому горизонтальному знімку
невідомі, але відомі координати (х-x0)л, (у-у0)л, zл = -f точок, виміряні на лівому
нахиленому знімку в системі координат SЛxЛyЛzЛ.
Перетворення координат з цієї системи координат в систему координат
S х0 0
л лy лz
0
л. ми виконали з використанням кутових елементів зовнішнього
орієнтування лівого знімка.
��0 �� − ��0 �� 0
11 ��12 ��13 �� − ��
[��0] = ���� �� �� [�� − ��0] =[��21 �� 0
л л л 22 ��23] [�� − �� ] (3.22)
��0 л −�� ��31 ��32 ��33 −��
л л
де Аωлαлκл – матриця повороту системи координат SЛxЛyЛzЛ до
положення системи координат S х0 0
л лy лz
0
л;
cij – напрямні косинуси, величини яких залежить від кутових елементів
зовнішнього орієнтування лівого знімка: ωл, αл, κл.
Підставивши (3.22) (3.21), отримаємо формули переходу з систем
координат SЛxЛyЛzЛ і SПхПyПzП в систему координат OXYZ об'єкта.
66
�� �� �� �� �� �� − ��0�� 11 12 13
[��] = [���� ] +N[�� 0
21 ��22 ��23] [�� − �� ] (3.23)
�� л ���� ��
л 31 ��32 ��33 −��
л
У системі координат SЛXYZ, паралельній системі координат OXYZ, XsЛ
= YsЛ = ZsЛ = 0 і формули (3.23) мають вигляд:
�� ��11 ��12 �� 0
13 �� − ��
[��] = N[�� �� �� 0
21 22 23] [�� − �� ] (3.24)
�� л ��31 ��32 ��33 −��
л
У (3.25) та (3.26) масштабний коефіцієнт N невідомий. Для його
визначення використовуємо базис фотографування та результати
вимірювання правого знімка. Вектори Rп і rп (рисунок 1) колінеарні та їх
векторний добуток Rп × rп = 0. Оскільки Rп = Rл - B = Nrл - B, векторний добуток
запишемо у вигляді: (Nrл - B) × rп = 0. Розкривши дужки і переставивши другий
векторний добуток у праву частину рівності, отримаємо N(rл × rп)=B × rп, а
потім формулу розрахунку масштабного коефіцієнта у векторному вигляді
?̅?×��
�� = п̅ . (3.25)
��л̅×��п̅
Спроектуємо вектор В̅ на координатні вісі системи OXYZ, а вектори ��л̅
��п̅ на координатні вісі систем S х0
л лy
0 0
лz л т Sпх
0 y0 0
п пz п відповідно. В результаті
отримаємо координати векторів В̅ ⟹ В��, В��, В��; ��л̅ ⟹ ��0 0 0
л , ��л , ��л ; ��п̅ ⟹
��0, ��0п п , ��
0
п . Підставив ці координати в (3.25) отримаємо:
0,5
���� �� 2 2
�� ���� ���� ���� �� 2
��
| 0 0| +| 0 0 | +| 0 0|�� �� �� �� �� ��
�� = [ п п п п п п ] (3.26)
��0 ��0
2 2
��0 ��0 ��0 ��0
2
|| л л
0 0| +|
л л л л
�� �� ��0 0| +| 0 0| |
п п п ��п ��п ��п
67
Після розкриття визначників формула (3.26) набуває вигляду:
(�� ��0 0 2 0 0 2 0 0 2 0,5
�� = [ �� п−������п ) +(������п−������п ) +(������п−������п )
2 2 2] , (3.27)
(��0��0−��0��0) + (��0��0−��0��0) +(��0 0 0 0
л п п л п л л п л��п−��п��л )
��0 �� − ��0 ��0 �� − ��0
де [��0] = ����л��л��л [�� − ��
0] , [��0] = ���� 0
п��п��п [�� − �� ] (3.28)
��0 л −�� ��0 п −��
л п
3.2 Аналіз програмного забезпечення для 3-D моделювання та
фотограмметричної обробки
До огляду представлено 7 програм:
1) Autodesk Remake;
2) Agisoft PhotoScan;
3) Autodesk Reality Capture;
4) Pix4d;
5) 3D-Свідок;
6) CYBID PHOTORECT;
7) CYBID PLAN
8) DroneDeploy
При аналізі ПЗ до уваги взято такі параметри:
- точність відтвореної картини;
- швидкість обробки даних;
- вартість продукту;
- системні вимоги до операційної системи.
68
3.2.1 Autodesk ReCap
Рік випуску: 2016
Розробник: autodesk
Розрядність: 64bit
Мова інтерфейсу: Англійська + Українська
Системні вимоги: OS: Microsoft Windows 7 або later, 16GB оперативної
пам'яті.
Існують безкоштовна та професійна версії. У безкоштовній версії є
обмеження в 125 зображень на проект і доступна лише хмарна обробка.
Підписка на версію Pro коштує 30$ на місяць, обмежена 250 зображень на
проект, і має опцію офлайн-обробки. Після обробки скана можна
відредагувати його, очистити всередині Remake або імпортувати сітку в інше
програмне забезпечення.
Опис програми. Програма доступна лише у версії Windows. Ця хмарна
утиліта перетворює звичайні фотографії на тривимірні полігональні моделі з
високою розподільною здатністю. Завдяки ReMake у ряді випадків можна
уникнути довгих годин проектування в CAD-редакторі і навіть відмовитися
від придбання спеціалізованого 3D-сканера.
Autodesk ReCap з'явився на світ завдяки зростаючим можливостям в
області фотографії та сканування, за допомогою яких навколишній світ
набуває цифрової форми. ReCap повинен спростити завдання створення
корисних, значущих 3D-моделей на основі реальних об'єктів і зробити
тривимірне оцифрування масштабованим і доступним широкому ряду
користувачів.
Хоча завжди можна зробити кілька десятків фотографій та створити 3D-
модель вручну, ReCap автоматизує процес, перетворюючи знімки на
високоякісні, кастомізовані цифрові моделі. Отримані міші можна чистити,
виправляти, редагувати, масштабувати, вимірювати, порівнювати та
оптимізувати для подальшого використання.
69
ReCap забезпечує можливість зворотної інженерії, як робочого
інструменту для дизайнерів та розробників, засоби оцифрування об'єктів для
розширеної та віртуальної реальності, фільмів та ігор, методу збереження
предметів мистецтва та культурної спадщини у цифровій формі, інструменту
для цифрового виробництва та інтерактивних публікацій у мережах.
Це чудове рішення для користувачів, які не мають просунутих навичок
проектування, оскільки ReCap бере на себе найнуднішу і складнішу частину,
що стосується створення мешів високої роздільної здатності. Тривимірні
зображення легко можуть бути перероблені в моделі для 3D-друку. ReCap
можна освоїти за двадцять хвилин, стверджує Autodesk.
Фотографія та 3-D модель, створена за фотографією Autodesk ReCap
представлені на малюнку 3.8.
Рисунок 3.8 – Фотографія та 3-D модель, створена за фотографією
Autodesk ReCap
3.2.2 Agisoft PhotoScan
У програмі Agisoft PhotoScan реалізовано сучасну технологію створення
тривимірних моделей високої якості на основі цифрових фотографій. Agisoft
70
PhotoScan дозволяє використовувати для реконструкції 3D моделі об'єкта
фотографії, зняті будь-якими цифровими фотокамерами з будь-яких ракурсів,
за умови, що кожен елемент сцени, що реконструюється, видно принаймні з
двох позицій зйомки. Точність моделей до 5 см. Процес створення тривимірної
моделі повністю автоматизовано.
Крім того, Agisoft PhotoScan дозволяє, для моделей із заданим
масштабом, вимірювати відстані, а також розраховувати площу поверхні та
об'єм об'єкта. Завдання масштабу моделі проводиться на підставі попередніх
вимірювань в межах сцени, що реконструюється.
Принцип роботи:
1) Визначення положень та параметрів зовнішнього та внутрішнього
орієнтування камер. На цій стадії PhotoScan знаходить загальні точки
фотографій і за ними визначає всі параметри камер: положення, орієнтацію,
внутрішню геометрію (фокусна відстань, параметри дісторсії тощо).
Результатами цього етапу є розріджена хмара загальних точок у 3D просторі
моделі та дані про положення та орієнтацію камер.
2) Побудова щільної хмари точок. На другому етапі PhotoScan виконує
побудову щільної хмари точок на підставі розрахованих положень камер і
фотографій. Щільна хмара точок може бути відредагована та класифікована
до експортування або переходу на наступний етап створення 3D моделі.
3) Побудова полігональної моделі об'єкта. На третьому етапі PhotoScan
будує тривимірну полігональну модель, що описує форму об'єкта, на підставі
щільної хмари точок.
Після побудови моделі іноді потрібно її редагування. Деякі зміни, такі
як оптимізація моделі, видалення ізольованих компонентів моделі, заповнення
отворів тощо можуть бути виконані в PhotoScan.
4) Текстурування об'єкта. Останній етап включає текстурування і / або
побудова ортофотоплана.
Мінімальна конфігурація:
71
- ОС Windows XP або пізніша (32 або 64 біт), Mac OS X Snow Leopard
або пізніша, Debian / Ubuntu (64 біт);
- процесор Intel Core 2 Duo або потужніший;
- 2 Гб оперативної пам'яті.
Рекомендується використання камери з матрицею досить високою
роздільною здатністю (5 МПікс і більше), уникати надширококутних
об'єктивів і об'єктивів типу «риб'яче око».
Найкращі результати можуть бути отримані за допомогою об'єктивів з
фокусною відстанню 50 мм (35 мм плівковому еквіваленті). Рекомендовані
рамки зміни фокусної відстані об'єктивів від 20 до 80 мм (35 мм плівковому
еквіваленті).
Якщо зйомка здійснювалася камерою з об'єктивом "риб'яче око",
необхідно перед початком обробки задати відповідний тип камери в
налаштуваннях калібрування камери PhotoScan. Рекомендується
використовувати об'єктиви з фіксованою фокусною відстанню. При
використанні об'єктивів зі змінною фокусною відстанню для більш стабільних
результатів необхідно зафіксувати одне з крайніх значень фокусної відстані
(максимальне або мінімальне) на весь період зйомки.
Стандартна версія коштує 180 $, проте якщо вам потрібна опція опорної
точки, яка дуже корисна при скануванні великих масштабів, доведеться
купити професійну версію за 3500 $. Незважаючи на те, що в Agisoft немає
обмежень на кількість зображень, чим більше фотографій ви використовуєте,
тим потужніший комп'ютер вам потрібен для обробки.
У таблиці 3.1 наведено вимоги до ОЗП для моделі будівлі з зображень
роздільною здатністю 12 мегапікселів.
72
Таблиця 3.1 Вимоги до ОЗП для моделі будівлі з зображень роздільною
здатністю 12 мегапікселів
Кількість 20 - 50 100 200 300
фотографій, шт
Мін. якість, Гб 0,1 – 0,3 0,15 – 0,45 0,3 - 1 1 - 3
Низька якість, Гб 0,5 – 1,5 0,75 – 2,2 1,5 – 4,5 4 - 12
Середня якість, Гб 2 - 6 3 - 9 6 -18 15 - 45
Висока якість, Гб 8 - 24 12 - 36 24 - 72 60 – 180
Макс. якість, Гб 32 - 96 48 - 144 96 - 288 240 - 720
3.2.3 Autodesk ReMake
Системні вимоги:
- операційна система Microsoft Windows 7 Enterprise (64-розрядна
версія); Microsoft® Windows 7 Ultimate (64-розрядна версія); Microsoft®
Windows 7 Professional (64-розрядна версія); Microsoft® Windows 8 (64-
розрядна версія);
- процесор Тип 2.0 гігагерц (ГГц) або швидший 64-розрядний (x64)
процесор;
- пам'ять 8 ГБ або більше ОЗП;
- роздільна здатність дисплея 1600x1050 або вище. True color;
- display Card OpenGL 3.3, сумісна з відеокартою класу робочої станції з
пам'яттю 1 ГБ;
- дисковий простір 20 ГБ + вільне місце на диску для обробки.
ReMake: це відносно новий додаток (16 червня 2017) може обробляти
дані набагато швидше своїх конкурентів, і керуватися з величезною кількістю
зображень на звичайному настільному комп'ютері, якщо в ньому є графічний
процесор NVidia. ReMake перевершує інше програмне забезпечення завдяки
функції швидкого вибудовування, що дозволяє побудувати зображення за
кілька секунд навіть на ноутбуці. Це чудовий інструмент для перевірки даних
прямо на місці зйомки, щоб переконатися, що зображень достатньо. У Agisoft
майже таких же швидкостей будівництва можна досягти при більш низьких
73
налаштуваннях, але RC перевершує і значно швидше за Agisoft в реконструкції
хмари точок.
На рисунку 3.9 представлено 3-D модель, що отримана за допомогою
ReMake.
Рисунок 3.9 – 3-D модель, що одержана за допомогою Autodesk ReMake
Коштує додаток 99€ за 3 місяці, проте у цій версії можна обробляти 2500
зображень на проект, чого, втім, більш ніж достатньо для сканування будь-
яких об'єктів, крім масштабних (замків, рельєфу тощо).
Якщо вам потрібно обробляти більше зображень, доведеться купити
версію CLI, яка коштує 7500 € на рік. Обидві версії мають однакові функції,
зокрема опорні точки. Варто зауважити, що поки що ReMake не підтримує 16-
бітовий висновок. Втім, це досить нове програмне забезпечення, яке часто
оновлюється, і підтримка 16 біт рано чи пізно з'явиться.
74
3.2.4 Pix4D
Продукти Pix4D дозволяють в автоматичному режимі знімати на камеру
квадрокоптера сотні фотографій із різних ракурсів, які за допомогою
спеціального алгоритму обробляються та об'єднуються в одну топографічну
карту або 3D-модель.
Програмне забезпечення від Pix4D підтримує роботу з більшістю
сучасних дронів, прискорює та спрощує процес фотограмметрії, оцифрування
та побудови 3D-моделей.
Програма може обробляти великі обсяги даних на потужних
комп'ютерах, і вона трохи швидше за Agisoft.
Для початку від користувача потрібно вибрати один із доступних типів
керування. Є можливість вибрати режим вільного польоту (Freeflight mission),
в якому за рухи дрона відповідає оператор, а камера робить новий кадр після
зміни положення дрона на задане значення по горизонталі та вертикалі.
В автоматичних режимах для побудови цифрової моделі рельєфу (ЦМР)
потрібно встановити в додатку межі об'єкта, що знімається, висоту польоту,
кут нахилу камери та інші параметри.
Принцип роботи. Після зльоту квадрокоптер в автоматичному режимі
пролітає над областю, що знімається, робить необхідну кількість кадрів. Також
програма записує інформацію про кожну фотографію в окремий EXIF-файл, в
якому вказуються дані довготи та широти, висота польоту та кут нахилу
камери. Після завершення зйомки отримані дані необхідно імпортувати до
програми Pix4D або надіслати до хмарного сховища для обробки. За
допомогою технології розпізнавання образів почнеться пошук спільних або
«сполучних» точок на фотографіях: шукаються унікальні схожі поєднання
пікселів за кольором та геометричним розташуванням на різних фотографіях,
внаслідок чого цей збіг стає ключовою точкою. Чим більше знайдено
відповідності, тим точніше вибудовується модель. Для побудови точки цієї
моделі у просторі необхідний збіг мінімум на трьох фотографіях, але краще на
75
більшій кількості, а це можливо якщо перекриття фотографій становить не
менше 60% у поперечному та 75% у поздовжньому напрямках.
Далі відбувається обчислення просторових координат кожної ключової
точки методом тріангуляції та отримання даних з EXIF-файлу. У зображення
береться центральна область, з якою відбувалася фотозйомка, від неї
проводиться лінія зору до кожної ключової точки, знайденої на знімку.
Результат перетину цих ліній і дає потрібне значення просторових координат.
Крім того, для мінімізації суми квадратів безлічі помилок застосовується
алгоритм Левенберга - Марквардта або метод зв'язок.
На основі всіх цих обчислень програма вибудовує розширену хмару
точок для генерації поверхні, що знімається, складеної з полігонів або мішей.
І останній етап — обчислення розміру пікселів та визначення відповідності
пікселів на фотографії згенерованого міша.
Після завершення роботи програми ви отримуєте тривимірну модель
необхідної області. Ви можете змінити масштаб, налаштувати контраст та
яскравість, тепловий баланс, імпортувати отримані дані до ГІС та САПР
програм, виміряти обсяг земляних робіт.
Точність зйомки становить від 1 до 2 см/піксель у площинах X і Y, а
також від 1 до 3 см/піксель у площині Z (залежно від перепаду висот площі,
що знімається).
На рисунку 3.10 представлена 3D модель, отримана за допомогою Pix4d.
Недоліки. Програма розпізнає будь-які поверхні, що відбивають, як
елемент конструкції і в автоматичному режимі обробляє їх для створення
моделі.
Також в автоматичному режимі є обмеження за площею
аерофотозйомки за один політ. Чим більша висота (гірша роздільна здатність)
і менше ступінь перекриття (менше ключових точок і гірша точність
відтворення моделі), тим більшу територію можна покрити за один раз.
Наприклад, модель квадрокоптера Phantom 4 Pro при висоті зйомки 200 метрів
76
(5,5 см/піксель) та мінімальному перекритті (75% поздовжнє та 60%
поперечне) зможе відзняти 100 га місцевості.
Рисунок 3.10 – 3D модель, отримана за допомогою Pix4d
Якщо вам потрібно обробити більше 2500 зображень, і у вас разовий
проект, можливо варто вибрати Pix4d з щомісячною підпискою за 350$.
3.2.5 CYBID PHOTORECT
PHOTORECT є фотограмметричною програмою і служить для
перетворення звичайних фотографій на зображення в ортогональній проекції
(корекція перспективи), які можуть бути використані для виконання всіх видів
вимірювань. Програма може застосовуватися у криміналістиці як для фіксації
77
складної речово-слідової обстановки у місці скоєння злочину загалом, так і
обстановки у місці ДТП зокрема.
Замість стомлюючого процесу багаторазових вимірювань та нанесення
на план місця скоєння злочину (місця скоєння ДТП) форми, розмірів та
розташування окремих елементів місцевості, об'єктів та виявлених слідів,
програма PHOTORECT дає можливість зробити всього кілька відповідних
фотозображень, щоб надалі з їх допомогою визначити геометричні форми,
розміри, а також локалізацію об'єктів, що цікавлять нас.
Фотозображення, зроблені у типовій перспективі, не дозволяють
безпосередньо проводити вимірювання або визначати відносне положення
об'єктів. Зображення дійсності, представленої на фотографії, спотворене
ефектом перспективи – об'єкти, які знаходяться ближче до фотографа,
виглядають більшими, віддаленішими відповідно меншими, а лінії, що йдуть
від спостерігача, які насправді паралельні, сходяться на фотозображенні в
деякій точці.
Щоб безпосередньо використовувати такі фотозображення, вони
повинні бути зроблені на великій відстані перпендикулярно до площини - так
звана ортофотографія. У звичайних умовах, особливо коли площина, що
цікавить нас, знаходиться на землі, зробити ортофотозйомку практично
неможливо. Саме для перетворення звичайного перспективного
фотозображення на ортогональну проекцію і служить програма PHOTORECT.
Застосування. Можливості, які дає використання фотограмметрії у
програмі PHOTORECT:
– висока оперативність фіксації речово-слідової обстановки у місці події
– дає можливість швидкого відновлення нормального функціонування місця
події, в якому проводиться огляд (наприклад, відновлення нормального
дорожнього руху);
- попередження знищення слідів завдяки значному скороченню дій, які
здійснюються безпосередньо на місці події. Недовговічні сліди можна легко
знищити через несприятливі погодні умови або дії рятувальних служб, які
78
рятуючи життя і здоров'я потерпілих, часто незворотно змінюють речово-
слідову обстановку в місці події;
- при прямих вимірюваннях необхідно знаходитися точно в пунктах, які
необхідно виміряти, а у фотограмметричних методах немає такої необхідності.
Це неоціненна перевага, коли місце події є недоступним, або якщо існують
обставини, за яких подальше перебування людей, які беруть участь в
інвентаризації, було б неможливим або небезпечним, або заважало б іншим
діям, пов'язаним із забезпеченням безпеки місця події;
- більш об'єктивні результати. Фотокамера реєструє зображення, а потім
програма перетворює його абсолютно об'єктивним чином, стаючи таким
чином, незалежним від спостережливості, навичок, досвіду та поточного стану
людей, які безпосередньо займаються оглядом місця події та працюють часто
під тиском тимчасового фактору та несприятливих погодних умов;
- отримуємо докладну карту місця події з максимальною кількістю
деталей, а не просто декількома виміряними і записаними на місці події
слідами. Потім переносимо найважливіший етап – аналіз слідів, у комфортні
умови офісу;
- можливість створення архіву даних за місцем події. Фотографії,
зроблені для фотограмметрії, як у вихідному вигляді, так і перетворені в
програмі, можуть бути збережені в архіві місця події, який дозволить
аналізувати раніше непомічені сліди або зробити відсутні вимірювання
пізніше, без необхідності відвідування місця події;
- використання програми PHOTORECT дозволяє значно скоротити
кількість людей, необхідних для участі в огляді місця події. При традиційному
нанесенні розмірів зазвичай потрібно не менше двох осіб. Фотографії для
фотограмметрії може успішно виконувати одна людина, а необхідні у цій
ситуації, виміри можна виконати пізніше, у більш сприятливих умовах;
- можливість проводити оцінку дальності освітлення та видимості. Крім
традиційного застосування для вимірювання слідів та складання ескізів місця
події, на перетворених у програмі фотографіях можна легко визначити
79
положення меж світла та тіні, тобто діапазон штучного чи природного
освітлення.
Введення та попередня обробка фотографій.
PHOTORECT дає можливість введення фотозображення для
перетворення в ортогональну проекцію двома способами:
- відкриття файлу, що містить зображення;
- робота із зображенням, отриманим зі сканера.
При імпорті програма розпізнає такі графічні формати:
- Windows Bitmap (BMP, DIB, RLE);
- формат обміну даними JPEG (JPG, JPEG, JPE, JFIF);
- формат GIF (GIF);
- формат Tagged Image (TIF, TIFF);
- формат PNG (PNG).
Після введення безпосередньо в програму PHOTORECT фотографії
можуть бути попередньо оброблені, що дозволяє видалити можливі дефекти
вихідного зображення. В рамках цієї обробки програма може обертати
фотографії або зробити їх дзеркальне відображення в горизонтальній або
вертикальній площині.
Обов'язковою умовою визначення параметрів перетворення є вказівка
на фотозображенні чотирьох точок відповідності, взаємні відстані яких ми
знаємо. Точками відповідності можуть бути характерні точки місцевості,
спеціально нанесені позначення (наприклад, крейдою на дорозі) тощо.
Підсумкове зображення можна зберегти як файл, щоб використовувати
його в іншій програмі. Файли зберігаються у форматі JPEG. Подальша обробка
в іншій програмі (напр. Cyborg Idea PLAN або Idea V-SIM) може включати:
- інтегрування кількох ортофотознімків у план території, що займає
велику площу;
- виконання вимірювань складних геометричних форм та відстаней між
об'єктами, розташованими на великій відстані один від одного;
80
- побудова векторного плану місця події на підкладці з перетворених
зображень.
На рисунку 3.11 представлена модель, одержана за допомогою CYBID
PHOTORECT.
Рисунок 3.11 – Модель, отримана CYBID PHOTORECT
Крім описаного вище традиційного застосування ортофотознімків для
вимірювання слідів та виконання ескізів місця події, перетворені на
PHOTORECT фотографії можуть бути використані для оцінки відстані
видимості.
На перетворених зображеннях можна легко визначити розташування
межі світла і тіні, тобто обсяг штучного чи природного світла дома події, що
дозволяє об'єктивно визначити відстань видимості учасників події.
3.2.6 DroneDeploy
Додаток для iOS та Android.
81
У мобільному додатку можна спланувати маршрут і запустити дрон у
політ за розрахованим маршрутом. Він автоматично зробить фото у потрібних
точках та під потрібним ракурсом. Після польоту зняті фото з карти пам'яті SD
необхідно завантажити на сервер DroneDeploy для обробки. Після обробки
фотоплани та 3D моделі можна переглянути як через мобільний додаток так і
через браузер, а також надіслати поштою з можливістю перегляду у браузері
без спеціального програмного забезпечення.
Мобільний додаток може працювати в офлайн режимі із попередньо
збереженим маршрутом та кешованими картами Google Maps. Залежно від
необхідної роздільної здатності фотоплану в додатку потрібно встановити
висоту польоту дрону. Чим вище роздільна здатність, тим більше фотографій
потрібно зробити, і може вийде так, що для великої території не вистачить
одного акумулятора.
Для поліпшення якості і точності планів на майданчику, що
фотографується, можна встановити на заздалегідь відомих точних
координатах кілька яскравих візуальних маркерів (наприклад пластикові
дорожні конуси). Потім під час обробки даних можна вказати точні
координати цих маркерів. Також підтримується RTK GPS (точність 1-2 см).
Обробка фото для побудови фотоплану відбувається в процесі польоту,
і карта в додатку автоматично оновлюється свіжими фото з дрону.
На рисунку 3.12 представлено 3-D модель, отриману за допомогою
DroneDeploy.
82
Рисунок 3.12 – 3D модель, отримана за допомогою DroneDeploy
На безкоштовному плані з укороченим функціоналом можна зробити до
5 карток на місяць (кожна з не більше, ніж 500 фото). Обмеження на роздільну
здатність картки 5 см на піксель.
Також є кілька планів з щомісячною підпискою на сервіс і пробними 30
днями користування на кожному. У найдорожчому за $299 на місяць (+$99 за
додаткового користувача) ви отримуєте повний функціонал, необмежену
кількість карток з роздільною здатністю до 5 см на піксель, до 3000 фото на
карту, пріоритетну обробку на сервері, свій логотип на вихідних звітах [28].
Результати порівняння ПЗ для 3-D моделювання зведені в таблицю.
Таблиця 3.2 - Результати порівняння ПЗ для 3-D моделювання
Програмні продукти
Agisoft
Autodesk Autodesk
Параметри PhotoSca Pix4d PHOTORECT DroneDeploy
ReCap ReMake
n
30 $ в Від 33$ 250$ в Від 99 $ в
Вартість Від 50 $
місяць в місяць місяць
180$ місяць
Наявність
безкоштовної + - - + - +
версії
Точність, мм 1 2 1 2 50 50
Швидкість
обробки, 250 200 250 100 100 80
фото за годину
Для наочності дані з таблиці наведені на рисунках 3.13, 3.14.
83
Рисунок 3.13 – Порівняння програм точності відтвореної картини
Рисунок 3.14 – Порівняння програм швидкості обробки даних
3.3 Вимоги до обладнання БПЛА
Застосування БПЛА має безліч переваг:
- рентабельність;
- надійність та простота конструкції;
- велика стабільність;
- компактність та маневреність;
84
- можливість зйомки об'єктів із різних висот;
- оперативність отримання знімків високої роздільної здатності;
- можливість застосування в зонах надзвичайних ситуацій без ризику для
життя та здоров'я пілотів.
Також квадрокоптери можуть успішно застосовуватися під час
проведення автотехнічної експертизи дорожньо-транспортної пригоди, що
дозволить здійснювати зйомку необхідного об'єкта з точок, що дозволяють
прискорити аналіз та найточніше деталізувати його причини та обставини.
Огляд місця дорожньо-транспортної пригоди може створювати
незручності для транспортного потоку, можуть виникати тривалі затори на
дорогах та блокуватись окремі дорожні напрямки та розв'язки. У зв'язку з цим,
підвищується актуальність питання використання технічних засобів, які
дозволять швидко зафіксувати обстановку місця дорожньо-транспортної
пригоди. Також це сприяє якнайшвидшому звільненню проїжджої частини
дороги. На думку фахівців, час для таких дій співробітниками дорожньо-
патрульної служби має бути скорочено до 10-15 хвилин.
При аналізі ДТП використання сучасного квадрокоптера дозволяє:
- зменшити час огляду місця скоєння ДТП;
- найбільш ефективно та точно вивчити обстановку скоєння ДТП після
евакуації об'єктів з місця події за матеріалами, отриманими за допомогою
якісної фото- та відеозйомки;
- підвищити результативність вирішення справ, пов'язаних із дорожньо-
транспортними пригодами.
3.3.1 Пристрій та принцип роботи квадрокоптера
Квадрокоптери, на відміну від безпілотних літальних апаратів (БПЛА)
вертолітного типу традиційної поздовжньої схеми з несучим і рульовим
гвинтами і апаратів співвісної схеми, мають ряд переваг, таких як простота і
надійність конструкції. Такі пристрої характеризуються малою злітною
85
масою, компактністю та високою маневреністю. Центральна частина
квадрокоптера - "фюзеляж" служить для розміщення обладнання,
навантаження та акумуляторів. Радіально від центру на балках
встановлюються мікроелектродвигуни з гвинтами, що несуть, утворюючи
зіркоподібне компонування всього апарату. Таке симетричне компонування
передбачає наявність передньої і задньої частин, щодо яких зорієнтовано
напрямок.
Для вивчення основних закономірностей руху квадрокоптера
розглянемо математичну модель, яка описує просторовий рух літаючого
робота. Квадрокоптер – це електромеханічна система, корпус якої можна
моделювати твердим тілом із шістьма ступенями свободи.
Рисунок 3.15 – Просторова розрахункова схема квадрокоптера
Розглянемо рух корпусу робота в декартовій системі координат,
пов'язаної із землею Oxyz, тоді положення центру мас апарату визначають
координати x, y, z, а орієнтацію в просторі задають кути Ейлера ψ, θ, φ
(рис. 3.15).
Кожен із двигунів створює силу тяги Fi (i= 1,2,3,4), величина якої
регулюється зміною рівня напруги на двигунах. У конструкції вектори Fi
86
мають відповідні проекції (Fix,Fiy,Fiz) на систему координат пов'язану з
корпусом. Правильна орієнтація векторів Fi відкриває широкі можливості для
компенсації зовнішнього вітрового навантаження, що діє корпус.
Квадрокоптери мають 2 або більше гвинтів постійного кроку (автомата
перекосу, на відміну від одно- та двогвинтових апаратів, немає). Кожен гвинт
рухається власним двигуном. Половина гвинтів обертається за годинниковою
стрілкою, половина проти, тому хвостовий гвинт квадрокоптеру не потрібен.
Маневрують квадрокоптери шляхом зміни швидкості обертання гвинтів.
Наприклад:
- прискорити всі гвинти - підйом;
- прискорити гвинти з одного боку та сповільнити з іншого – рух убік;
- прискорити гвинти, що обертаються за годинниковою стрілкою, і
уповільнити оберти проти - поворот.
Команди, прийняті приймачем, надходять у польотний контролер як
широтно-імпульсного сигналу. Тут вони з урахуванням поточної навігаційної
інформації (одержуваної в польотному контролері від вбудованих
мікросистемних гіроскопів і акселерометрів), а також з урахуванням сигналів
з модуля GPS (опціонально) перетворюються на широтно-імпульсні сигнали
управління двигунами, які подаються на контролери частоти обертання . Н.
ESC - Engine Speed Control). Призначення модулів ESC – перетворення
керуючих широтно-імпульсних сигналів в синусоїдальну трифазну напругу
для обмоток безколекторних електродвигунів. Типове джерело живлення для
бортмережі мультикоптерів – це батарея літій-полімерних акумуляторів.
Споживані струми від одиниць до сотень ампер залежно від розмірів апарату
[10].
3.3.2 Зовнішній вигляд та технічні характеристики
Докладно описувати зовнішній вигляд квадрокоптера немає сенсу —
набагато цікавіше розглянути його на фотографіях нижче (рисунок 3.16).
Опишемо лише деякі деталі, за зразок взято DJI Phantom 3.
87
Перше, що варто відзначити - роботизоване підвіс камери, який також
забезпечений амортизаторами для усунення тремтіння камери (і картинки) при
зйомці під час польоту. Положення камери можна керувати, але тільки по
вертикалі. Вона оснащена сенсором з роздільною здатністю 12 Мп (знімки
можна зберігати у форматі RAW) та об'єктивом з діафрагмою f/2.8 та широким
кутом огляду – 94 градуси. Максимальна роздільна здатність відеозапису
становить 2700 (2700х1500 пікселів). Одночасно із записом на карту пам'яті в
камері роликів у цій роздільній здатності, на смартфон транслюється потокове
відео з роздільною здатністю 720p (1280х720 пікселів), яке зберігається в
пам'яті мобільного пристрою.
Сектор огляду камери по горизонталі не можна змінити, для цього
необхідно розгортати сам квадрокоптер.
Рисунок 3.16 – Зовнішній вигляд квадракоптера
DJI Phantom 3 оснащений досить масивними ніжками. Вони служать не
тільки для зручного приземлення, але й для захисту камери від ударів у разі
зіткнення з іншими предметами. З пластику зроблено і пульт управління, за
винятком металевої скоби для його перенесення, розташованої ззаду.
Основними елементами управління польотом є два стики.
На передній панелі пульта знаходиться світлодіодний індикатор рівня
заряду власного акумулятора, а на бічній грані — роз'єм micro-USB для
зарядки.
До металевої скоби на пульті кріпиться утримувач смартфона. Смартфон
- мобільний телефон, доповнений функціональністю кишенькового
88
персонального комп'ютера. Квадрокоптер живиться від знімних літій-
полімерних акумуляторів. Незважаючи на значну ємність однієї батареї (68
Втч), вона дозволяє пристрою літати не більше 25 хвилин.
3.3.3 Управління БПЛА
Квадрокоптер управляється за допомогою двох «стіків» на пульті. Один
із них відповідає за вертикальне переміщення та повороти навколо власної осі
пристрою, а інший – за переміщення у горизонтальній площині.
Трипозиційні перемикачі відповідають за вибір режимів польоту, в яких
використовуються різні способи визначення напрямку та стабілізації польоту.
Режим, увімкнений за замовчуванням, дозволяє квадрокоптеру автоматично
повертатися додому при втраті сигналу або натискання відповідної кнопки на
екрані смартфона. Визначення розташування коптера та точки «будинок» у
цьому режимі здійснюється за допомогою GPS. Спочатку на Phantom 3
встановлено обмеження (для новачків) на дальність польоту лише 30 метрів.
Після того, як користувач опанує управління квадрокоптером, дальність
польоту можна збільшити до максимальної — вона становить 500 метрів. Є в
апарату подібне обмеження і на висоту польоту – 120 метрів. Її у додатку
можна збільшити до 500 метрів. Якщо відправити квадрокоптер за дозволені
межі, він автоматично повернеться і приземлиться біля точки запуску. Проте,
слід уважно стежити за рівнем заряду акумулятора [11].
Висновки до розділу 3
Методика побудови запропонованої моделі заснована на методах
фотограмметрії та фототріангуляції. Ця методика дозволяє, знаючи
координати точок, з яких зроблено знімки, визначати координати точок
об'єкта, що шукається.
89
Було представлено методику перетворення координат із систем
координат стереопари в систему координат об'єкта для ідеального та
нормального випадків зйомки.
Проведено аналіз програмного забезпечення для 3-D моделювання та
фотограмметричної обробки. Порівняно 6 продуктів, описані їх переваги та
недоліки. Перевага віддана програмі Аutodesk ReCap, оскільки вона поряд з
Аutodesk ReMake має найвищі показники точності відтвореної картини,
швидкості обробки даних, але порівняно з ReMake ReCap має безкоштовну
версію.
90
РОЗДІЛ 4 МЕТОДИКА ФІКСАЦІЇ ДТП З ВИКОРИСТАННЯ БПЛА
Запропонована методика фіксації ДТП має на увазі фіксацію картини
аварії за допомогою безпілотного літального апарату (БПЛА) – квадрокоптера,
оснащеного камерою.
4.1 Практичні рекомендації щодо впровадження методу фіксації на
основі розробленої моделі
Особливість фіксації місця ДТП за допомогою фото- та відеозйомки з
БПЛА полягає в тому, що з'являється можливість використання нової "точки"
опори для зйомки, що дозволяє відобразити картину події по вертикальному
фронту, що відбулася, - зверху вниз. Цей спосіб дозволяє проводити фіксацію
з точки, що знаходиться над місцем ДТП, і зафіксувати положення
транспортних засобів та їх взаєморозташування, дії та положення учасників
ДТП, сліди, що утворилися, нерухомі орієнтири, що дуже важливо для
отримання об'єктивної відповіді на питання про механізм походження ДТП.
Слід зазначити, що використання БПЛА дуже перспективне. Це зумовлено
тим, що надається можливість відобразити обстановку місця скоєння ДТП у
плані, тобто отримати відео- та фотозображення, на якому наочно видно
розташування та взаєморозташування транспортних засобів та інших
учасників ДТП. У такому разі схему місця події, що додається до протоколу
огляду місця події, буде доповнено наочною та повноцінною фототаблицею.
Особливо це важливо при проведенні огляду з великою кількістю
транспортних засобів, які брали участь у ДТП на автомагістралях, тунелях або
місцях перетинів автомагістралей та залізничних шляхів сполучення. Крім
того, можливість фото-, відеофіксації буде корисною у важкодоступних
гірських місцях або інших завантажених ділянках дорожньої мережі. Прийом
фотозйомки можна назвати вертикальною фото-, відеозйомкою зверху вниз,
91
або фасадною фото-, відеозйомкою, або фото-, відеозйомкою для отримання
зображень у плані [29].
Фіксація проводиться з певної висоти, як мінімум, з двох точок.
Обов'язковою умовою фотографування є прив'язка до місцевості. Як
об'єкт прив'язки можуть служити такі нерухомі орієнтири: дерево, стовп, стіна
будівлі, зупинковий павільйон та ін. Багато сучасних фотоапаратів забезпечені
модулем GPS, що дозволяє записувати координати даних EXIF зроблених
ними фото.
За отриманими фотограмметричними знімками за допомогою методів
фототріангуляції та 3-D моделювання можна отримати об'єктивну схему
дорожньо-транспортної пригоди з високою точністю та за відносно короткий
проміжок часу.
Нижче на рисунку 4.1 представлено алгоритм фіксації обставин ДТП за
допомогою запропонованого методу.
Наведені на рисунку 1 операції можна поділити на 3 періоди:
-доопераційний, до нього входять такі підоперації, як виклик і прибуття
співробітника, керуючого БПЛА. Сумарний час, що витрачається цей період
становить 20-30 хвилин;
- наступний період назвемо операційним, це основний період
запропонованого методу, під час якого відбувається збирання, обробка та
виведення інформації, до нього належать групи операцій під номерами 2-5.
Сумарний час, затрачуване операції цього періоду становить 15- 20 хв;
- заключний етап – це післяопераційний період, до нього входять такі
операції, як заповнення протоколів, відправлення даних у страхову
організацію отримання компенсаційних виплат та інших.
92
Рисунок 4.1 – Алгоритм фіксації обставин ДТП за допомогою
запропонованого методу
4.2 Вимоги до точності під час фіксації слідів ДТП
Сліди контакту ТЗ є важливим джерелом інформації про обставини
дорожньо-транспортної пригоди, за якими можна відновити не тільки процес
безпосередньої взаємодії автомобіля з іншим транспортним засобом чи іншою
перешкодою, а й механізм дорожньо-транспортної пригоди загалом [15].
93
Подія ДТП розпадається на початкову, ряд проміжних та кінцеву стадії.
Хоча початкова стадія характеризується не слідовим взаємодією, лише
суб'єктивними і об'єктивними передумовами події, її знання та облік дуже
важливі в аналізі подальших подій. На наступних (проміжних) стадіях
виникають різні ситуації, що характеризуються динамічним контактом
транспортних засобів, наїздом на перешкоди, перекиданням і переміщенням
об'єктів (автомобілів, перешкод, людей), що брали участь у події. Саме в цих
ситуаціях відбувається формування більшої частини слідів на транспортних
засобах, дорожньому покритті, предметах навколишнього оточення. Заключна
стадія, зазвичай, позбавлена динаміки. Її характеризують статичну взаємодію
транспортних засобів, що змістилися в процесі дорожньо-транспортної
пригоди предметів, людей та дорожнього покриття та утворення слідів, що
фіксують кінцеву ситуацію, - місце розташування та взаємне розташування
об'єктів, залучених до події [16].
Сліди (траси), об'ємні та поверхневі, статичні та динамічні. При
контактуванні транспортних засобів та інших об'єктів у процесі ДТП
внаслідок різних за силою та спрямованістю ударів виникають сліди (траси),
які різняться на об'ємні та поверхневі сліди, статичні (вм'ятини, пробоїни) та
динамічні сліди (подряпини, розрізи). Комбіновані сліди є вм'ятини, що
переходять у сліди ковзання (зустрічаються частіше), або навпаки, сліди
ковзання, що закінчуються вм'ятиною.
Під слідами контактування транспортних засобів розуміють сліди,
утворені їх виступаючими частинами – зовнішніми елементами, найчастіше
контактуючими з іншими об'єктами: бампери з іклами, буксирні петлі, світлові
прилади, зовнішні дзеркала заднього виду, а також деталі кріплення, що
виступають, колеса (шини, диски, маточини, ковпаки) і т.п. Фіксування парних
слідів та слідів контактування транспортних засобів характеризується
високою точністю.
Траси на транспортному засобі містять відображення макро- та
мікрорельєфу, необхідні для того, щоб ідентифікувати транспортний засіб, з
94
яким сталося дотичне зіткнення, встановити факт руху транспортних засобів у
момент удару під час перехресного зіткнення, визначити напрямок відносного
переміщення транспортних засобів при попутному зіткненні. Траси на
деформованих нижніх частинах, що контактували з дорогою, дають змогу
визначити напрямок руху транспортних засобів після зіткнення, уточнити
зіткнення з урахуванням розташування залишених цими частинами слідів на
місці події. Наявність нашарування мікрочастинок одного транспортного
засобу іншому транспортному засобі використовуються встановлення факту
їх контактного взаємодії. Відбитки, нашарування лакофарбового покриття,
гуми, пластмаси дозволяють ідентифікувати об'єкт слідоутворення і
встановити, з якою частиною транспортного засобу стався контакт.
Основний метод проведення транспортно-трасологічної експертизи
базується на тому, що становище транспортних засобів у момент удару
визначається шляхом експерименту з деформацій, що виникли внаслідок
зіткнення. Для цього пошкоджені транспортні засоби мають якомога ближче
один до одного, намагаючись при цьому поєднати ділянки, що контактували
при ударі. Якщо це не вдається зробити, то транспортні засоби мають у своєму
розпорядженні так, щоб межі деформованих ділянок були розташовані на
однакових відстанях один від одного. Оскільки такий експеримент провести
досить складно, то питання вирішують графічно, викреслюючи в масштабі
транспортні засоби, і завдавши ними пошкоджених зон, визначають кут
зіткнення між умовними поздовжніми осями транспортних засобів. Особливо
добрий результат дає цей метод при експертизі зустрічних зіткнень, коли
ділянки транспортних засобів, що контактують, у процесі удару не мають
відносного переміщення.
Для того, щоб у результаті транспортно-трасологічної експертизи було
коректно виявлено причинно-наслідкові зв'язки, що спричинили дорожньо-
транспортну пригоду, необхідно з високою точністю зафіксувати величину
пошкоджень транспортних засобів.
95
Інформативність слідів при зустрічному, побіжному, перехресному
зіткненні транспортних засобів. У випадках аварій при обгоні з локалізації
ушкоджень можна судити про ті частини, які першими вступили в контакт. По
глибині початку та закінчення подряпин та інших слідів можна визначити кут,
під яким відбулося контактування слідоутворюючого та
слідовосприймаючого об'єктів.
Зйомка ТЗ пропонується проводити під кутом із певної висоти, при
цьому необхідно обов'язково сфотографувати ДТП, коли об'єктив фотоапарата
спрямований вертикально донизу (рис. 4.2).
Рисунок 4.2 – Пропонована точка зйомки транспортних засобів, що
беруть участь у дорожньо-транспортній пригоді
Зйомка транспортних засобів зверху, як показано на рисунку 4.2 з
кількох позицій дає можливість більш об'єктивно визначити поверхню та
величину пошкоджень, це позитивно позначається на результаті трасологічної
експертизи, у тому числі на визначенні сили удару транспортних засобів,
96
визначення швидкості руху транспортних засобів до зіткнення, на виявленні
винного у ДТП водія [17].
4.3 Емпірична оцінка можливості використання запропонованої
методики фіксації обставин ДТП
Як експеримент було проведено моделювання дорожньо-транспортної
пригоди, а також зйомка транспортних засобів Toyota Vista та Ford Focus з
висоти 4 метрів з перекриттям 30 – 40 відсотків. Результати зйомки наведено
рисунку 4.3.
Рисунок 4.3 – Результати зйомки змодельованої під час експерименту
дорожньо-транспортної пригоди
97
В ході експерименту було зроблено 14 знімків ДТП, що моделюється, з
висоти 4 метрів. Поперечне перекриття фотознімків становить 30-40 відсотків,
що дозволяє створити панорамну картину ДТП.
Як об'єкти прив'язки при даній ситуації, що моделюється, ми можемо
використовувати стовпи освітлення, що стоять на відстані 4 і 5 метрів від
транспортних засобів.
У ході роботи було визначено, що мінімальна кількість фотографій,
зроблених при ДТП, залежить від необхідної точності, кута зйомки, а також
величини поздовжнього перекриття.
Рисунок 4.4 – Схематичне зображення кута α – кута між площиною землі
та точкою фотофіксації
Щоб отримати якісну інформацію та побудувати 3-D модель місцевості,
необхідно провести зйомку території з перекриттям, тобто. знімати ділянку
землі так часто, щоб наступний знімок як би
"перекривав" попередній.
Поздовжнє перекриття (Рх) — це відношення площі, сфотографованої
на двох сусідніх знімках, до площі, зображеної на кожному окремому знімку,
виражене у відсотках.
98
Рисунок 4.5 – Поздовжнє перекриття фотографій
Залежність мінімальної кількості фотографій, кута фотофіксації та
поздовжнього перекриття наведено у формулі 4.1.
Таблиця 4.1 Залежність точності від величини повздовжнього перекриття
знімків
Величина продольного Розмір елемента ТЗ який можна розрізнити, мм
перекриття, % 50 20 10 5 1-2
5-10 Х
10-15 Х
20-25 Х
25-35 Х
35-50 Х
При потрібній точності 2 см, знаючи кут фотозйомки, можемо за
формулою (4.1) розрахувати мінімальну кількість аерознімків.
Nсн = cos 40 * 360 / (100 - 2 * 40) = 14 (4.1)
Залежність мінімальної кількості аерознімків від величини кута зйомки
значення поздовжнього перекриття 40% наведено у таблиці 4.2.
99
Таблиця 4.2 Залежність мінімальної кількості аерознімків від величини кута
зйомки значення поздовжнього перекриття 40%
Величина Значення косинуса Минимальна
кута, град кута кількість знімків
0 1 18
5 0,996 18
10 0,985 18
15 0,966 18
20 0,940 17
25 0,906 17
30 0,866 16
35 0,819 15
40 0,766 14
45 0,707 13
50 0,643 12
55 0,573 11
60 0,5 9
65 0,423 8
70 0,342 7
75 0,259 5
80 0,174 4
85 0,087 2
90 0 1
Рисунок 4.6 – Залежність кута зйомки від кількості знімків та величини
повздовжнього перекриття знімків
100
Варто зазначити, що під кутом 90 градусів необхідно зробити
щонайменше 1 фото для більшої об'єктивності при фіксації обставин ДТП.
Рекомендований кут зйомки становить від 30 до 60 градусів.
При обробці даних, отриманих під час експерименту, було побудовано
3-D модель дорожньо-транспортної пригоди, що імітується, за допомогою
програми Autodesk ReCap Foto. Модель наведена рисунку 4.7.
Рисунок 4.7 – Початковий вид ДТП, що імітується
На рисунку 4.8 наведено структуру 3-D моделі.
Рисунок 4.8 – Полігона структура 3-D моделі
101
Як видно на малюнку 4.8,. при побудові 3-D моделі використовується
метод тріангуляції. Програма шукає збіги при перекритті фотографій та
реконструює картину у вигляді сукупності трикутних полігонів.
В результаті обробки даних отримуємо об'ємне панорамне зображення
ДТП, що моделюється, яке представлене на малюнку 4.9.
Рисунок 4.9 – Панорамне зображення модельованого під час
експерименту ДТП
Autodesk ReCap Foto має зручний інтерфейс користувача. Керування
положенням перегляду моделі відбувається за допомогою колісної миші.
Видовий куб також допомагає керувати панорамою видовий куб наведено
102
рисунку 4.10. Цей віджет знаходиться у верхньому правому куті вікна
перегляду і забезпечує зворотний зв'язок і контроль за орієнтацією 3D-сцени.
Рисунок 4.10 – Видовий куб
В ReCap Foto має фотограмметричні інструменти, за допомогою яких
можна виміряти відстань, кут, величину деформації ТЗ тощо, не використо-
вуючи польові виміри (рисунок 4.11 – 4.13).
Рисунок 4.11 – Вимірювання довжини ТЗ за допомогою
фотограмметричного інструменту на основі побудованої 3-D моделі
103
За допомогою віртуальної рулетки було виміряно довжину Toyota Vista,
яка становила 4,622 м. За паспортними даними довжина транспортного засобу
становить 4,625 м. Похибка становила 3 мм. Для того, щоб виміряти відстань
необхідно в додатку збільшити зображення та поставити прапорці початку та
закінчення вимірювання в початкову та кінцеву точки вимірюваного об'єкта.
Результат буде виведено у спеціальному вікні з точністю до 1 мм, що
відповідає межам необхідної похибки для нашого експерименту.
Також було виміряно відстань між двома ТЗ, результати наведено
малюнку 4.12.
Рисунок 4.12 – Відстань між двома ТЗ
Відстань між двома ТЗ склала 205 мм, що відповідає вимірам,
проведеним вручну.
Зіткнення, що моделюється, сталося під деяким кутом γ, який нам
необхідно розрахувати
104
Рисунок 4.13 – Вимірювання кута між двома ТЗ
Як видно на рисунку 4.13, на 3-D ми можемо легко і з високою точністю
виміряти кут, під яким сталося зіткнення, не проводячи жодних польових
вимірювань вручну, що додасть більшої точності реконструкції картини ДТП,
а також скоротить частку ручної праці, розвантаживши інспекторів. , що
проводять виміри та знизить час простою ТЗ на місці ДТП.
Висновки по розділу 4
За отриманими фотограмметричними знімками за допомогою методів
фототріангуляції та 3-D моделювання можна отримати об'єктивну схему
дорожньо-транспортної пригоди з високою точністю та за відносно короткий
проміжок часу.
Зйомка транспортних засобів зверху з кількох позицій дає можливість
більш об'єктивно визначити поверхню та величину пошкоджень, це позитивно
позначається на результаті трасологічної експертизи, у тому числі на
визначенні сили удару транспортних засобів, визначення швидкості руху
транспортних засобів до зіткнення, на виявленні винного у ДТП водія.
105
При побудові 3-D моделі використовується метод тріангуляції.
Програма шукає збіги при перекритті фотографій та реконструює картину у
вигляді сукупності трикутних полігонів.
Отже, за допомогою 3-D моделювання ми можемо легко і з високою
точністю виміряти кут, під яким сталося зіткнення, не проводячи жодних
польових вимірювань вручну, що додасть більшої точності реконструкції
картини ДТП, а також скоротить частку ручної праці, розвантаживши
інспекторів. , що проводять виміри та знизить час простою ТЗ на місці ДТП.
106
ВИСНОВКИ
1. Визначено вимоги до обладнання для оперативної фіксації
обставин ДТП.
2. Визначено параметри вхідних та вихідних даних, вимоги до
точності.
3. Розроблено математичну модель, яка лягла в основу
запропонованого методу фіксації обставин ДТП.
4. Рекомендовано використання запропонованого методу фіксації.
5. Виявлено потенційні переваги запропонованого методу фіксації
над існуючим методом, що ґрунтуються на:
- збільшенні точності, з якою проводиться фіксація обставин дорожньо-
транспортної пригоди на 10 разів у порівнянні з традиційним методом,
точність запропонованого методу становить 1 мм.
- зменшення годинного ресурсу, що витрачається на фіксаційні заходи
на 57% від 1 години 10 хвилин при традиційному методі до 30 хвилин при
запропонованому методі фіксації обставин ДТП.
- розвантаження вулично-дорожньої мережі, зменшення заторових
ситуацій та про «пробок» на УДС. Це у свою чергу позитивно позначиться на
економіці держави, настрої та добробуті громадян.
- розвантажується особа, яка оформляє ДТП, мінімізується людський
фактор, що нерідко відіграє роль у процесі фіксації: недостатні компетенції
фахівця, що проводить виміри, випадкове або навмисне ігнорування будь-яких
деталей, втома, недуга фахівця, а також негативна вплив погодних умов, таких
як дощ, сніг, темний час та ін.
107
ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ І УМОВНИХ
ПОЗНАЧЕНЬ
БПЛА – безпілотного літального апарату (квадрокоптер);
ДАІ – дорожньо транспортна інпекція;
ДТП – дорожньо-транспортна пригода;
ПЗ – прогграмне заббезпечення;
САПР – системи автоматизованого проектування;
ТЗ - транспортний засіб;
ЦМР – цифрова модель рельєфу.
108
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Говорущенко Н. Я. Безпека дорожнього руху: історія питання,
міжнародний досвід, базові інституції : монографія. Харьков : ХНАДУ, 2011.
297 с.
2. Борисенко А. О. Автотехнічна експертиза під час розслідування
автодорожніх пригод Сучасні технології. 2013. № 5. С. 46–51.
3. Огляд місця події / Ю. Ф. Гутаревич та ін. Київ : Арістей,
2008. 296с.
4. . Фіксація результатів огляду місця події. 2013. 135 с. URL:
https://uhmi.org.ua/project/rvndr/climate.pdf.
5. Редзюк А. М., Клименко О. А. Огляд місця події. Автомобільний
транспорт і автомобілебудування. Новітні технології 169 і методи підготовки
фахівців : наук. пр. міжнар. наук.-практ. конф., (м. Харків, 19–20 жовт. 2017
р.). Харків : ХНАДУ, 2017. С. 41–42.
6. Розслідування дорожньо-транспортних пригод: наук. доп. / за ред.
О. І. Никифорук. ДУ «Ін-т екон. та прогнозув. НАН України». Київ, 2018. 200с.
7. Про Правила дорожнього руху: нормат. док. затв. Міністерством
інфраструктури України 07.10.2011. 3-тя ред., переробл. і доп. Київ :
ДержавтотрансНДІпроект, 2011. 120 c.
8. Говорущенко Н. Я., Туренко А. Н. Розслідування дорожньо –
транспортних пригод. 2-ге вид., перепрац. и доп. Харків: РИО ХГАДТУ, 1999.
468 с.
9. Токаренко А. А., Шмідт А. Г. Нові методи визначення
експлуатаційної витрати палива. Автомобільний транспорт. 1992. № 12.
C. 11- 14.
10. Токаренко А. А. Паливна економічність та тягово-швидкісні
якості автомобіля. Київ: Машинобудування, 1982. 224 с.
11. Руденко А. В. Вплив організації дорожнього руху на витрату
палива автомобілями в міських умовах // Сучасні технології, Харків:
109
ХНАДТУ, 1985.18 с.
12. Волков В. П., Кривошапов С. І. Модель розрахунку витрати
палива. Транспортні та транспортно-технологічні системи: матеріали міжнар.
наук.-техн. конф., (м.Київ, 16 квіт. 2015 р.). Київ: НТУ, 2015. С. 64-69.
13. Сахно В. П., Савостін-Косяк Д. О. Розслідування та експертиза
дорожньо-транспортних пригод. Вісник Національного транспортного
університету. Сер. Технічні науки. Київ : НТУ, 2017. Вип. 3. С. 141–15.
14. Застосування засобів фотофіксації при ДТП: навч. посіб. / В. 170
П. Сахно, А. В. Костенко, М. І. Загороднов та ін. Донецьк : «Ноулідж», 2014.
444 с.
15. Гутаревич Ю. Ф., Корпач А.О., Говорун А.Г. Фоторамметрія: навч.
посіб. Київ : НТУ, 2013. 252 с.
16. Гутаревич Ю.Ф. Курс криміналістики. Київ : Вища школа, 1991.
179 с.
17. . Застосування засобів фотофіксації при ДТП / Редзюк А. М. та ін.
Автошляховик України. Київ, 2010. № 2. С. 88–97.
18. Біліченко В.В., Іщенко А. П. . Застосування фотограмметричних
методів фіксації обставин ДТП Сучасні технології та перспективи розвитку
автомобільного транспорту : матеріали VIII міжнар. наук.-практ. конф. м.
Вінниця, 19–21 жовт. 2015 р. Вінниця : ВНТУ. С. 41–42.
110