手持SLAM激光三维扫描在交通事故现场记录中的应用

一、背景

1. 行业需求

现行行业标准《道路交通事故现场图绘制》明确提出，事故现场记录需包含激光三维扫描图，因此需要使用激光三维扫描仪对现场进行扫描记录。

2. 传统方法

过去受限于技术发展，激光三维扫描仪尚未在交通事故现场记录中大范围投入使用，现场记录主要依赖人工方式完成。

传统记录流程通常是在现场使用纸笔绘制草图，并配合相机拍摄照片；离开现场后，由绘图人员依据草图与照片在绘图软件中还原现场并完成图纸绘制。

该方法对现场勘查人员和后期绘图人员的经验依赖较强，存在精度有限、还原效率较低、无法自由浏览事故现场等问题，在部分场景下不利于事故责任划分。

3. 手持SLAM方案

基于实际作业需求，用于交通事故现场记录的设备需要同时满足精度高、便于携带、操作便捷等要求。

针对上述需求，本方案采用手持式 SLAM 激光三维扫描仪 SHARE SLAM S20，配合点云处理软件 SHARE PointClouds Studio，并在 AutoCAD 中完成现场平面图绘制，最终输出带有空间位置信息的现场图纸，从而提升图纸绘制精度。

如需获得更真实的视觉呈现效果，还可进一步进行 3D 高斯建模，实现事故现场浏览与测量；该部分为增强应用能力，并非行业标准中的必选项。

二、方案介绍

1. 激光三维扫描仪与配套软件

数据采集硬件：SHARE SLAM S20，用于快速获取原始点云数据。

工程控制 APP：SHARE Capture，用于控制工程开始与结束、设置扫描参数，并浏览实时数据。

数据预处理与 3DGS 建模：SHARE PointClouds Studio，用于点云重建及建模数据输出，软件内置 3DGS 功能，可直接生成高质量 3DGS 模型。

2. 绘图软件

格式转换软件：Autodesk ReCap，用于将点云数据转换为图纸绘制软件便于识别的格式。

图纸绘制软件：AutoCAD，用于在转换后的数据基础上进行现场图纸描绘。

3. 云存储服务软件

百度网盘可配合手机、电脑等设备使用，实现数据文件一键备份至云端，便于随时查看、下载与分享。

4. 技术流程简介

1）现场勘探：作业前先进入现场，熟悉环境、规划扫描路线，并完成人员技术交底。

2）采集原始数据：使用 SHARE SLAM S20 采集原始数据，对车牌等重点关注区域可停留 1 至 2 秒，以便相机完成拍照。

3）数据预处理：使用 SHARE PointClouds Studio 进行预处理，输出点云数据与去畸变影像。

4）图纸绘制：将点云数据完成格式转换后导入 AutoCAD，依据相关规范绘制现场平面图。

5）建模测量（可选）：在 SHARE PointClouds Studio 中进行 3D 高斯建模，并开展场景浏览与测量。

三、技术步骤

1. 外业采集与数据预处理

携带 SHARE SLAM S20 到达现场后，启动设备并连接手机，使用 SHARE Capture 控制作业流程，对事故车辆及周边环境进行扫描，同时对事故车辆开展重点环绕扫描。

扫描结束并保存后，可将 APP 上的实时点云画面展示给事故双方进行确认，待双方确认无误后完成外业采集工作。

随后取出 SHARE SLAM S20 内的 SD 卡，插入读卡器，并通过 Type-C 接口连接手机，将扫描数据复制至手机本地后打包上传至网盘，便于后台人员快速接收并处理数据，从而节省整体流程时间。

2. 内业处理

后台人员从网盘下载原始数据；如开启实时传输，手机上传完成后，电脑端无需额外人工操作即可自动下载数据。

随后使用 SHARE PointClouds Studio 处理数据，并在建图参数选项卡中开启“去畸变照片输出”，即可获得现场重建点云以及去畸变后的现场照片。

3. ReCap 格式转换

解算生成的点云数据无法直接导入 CAD 软件进行编辑与绘图，因此需要通过第三方软件完成格式转换。

在 ReCap 中新建项目后，选择导入点云，将重建后的 LAS 点云数据导入系统，再依次点击“导入文件”“为扫描编制索引”“启动项目”。导入完成后，在左上角选择“另存为”，将数据保存为 AutoCAD 可识别的 RCP 格式，即可完成格式转换。

4. 平面图纸绘制

在 AutoCAD 中新建空白图纸，点击“插入”选项卡，选择其中的“附着”工具，将已转换的 RCP 格式数据导入软件。导入完成后，即可沿需绘制区域进行描边绘图。

以点云数据作为底图参考，可绘制道路边线、车道线、车辆轮廓，并标注车辆位置、碰撞点、刹车痕迹等关键信息，最终按照交通事故现场图相关规范完成图纸输出。

最终成果可用于事故认定、保险定损及司法取证等场景。

5. 3D 高斯建模与浏览测量（可选）

在 SHARE PointClouds Studio 中，3DGS 功能需登录后方可使用；扫描前的拍照间隔设置应小于或等于 0.5 秒，以获取足够的特征信息；解算时需勾选点云赋色与去畸变照片输出。

点云解算完成后，点击“3D 高斯”，导入上一步结果文件中的 output 文件夹，并设置场景类型、处理偏好、迭代次数等参数，即可开始建模处理。

生成的 3D 高斯模型会自动加载至点云管家界面中。选择上方工具栏中的“测量”工具，再切换至“两点测量”模式，即可完成距离测量操作。

6. 方案流程所需时间

注：以上时间以自行车与小汽车相撞的模拟现场为例，现场扫描面积约 10㎡；原始数据按每分钟扫描约 1G 计算，3 分钟扫描数据量约为 3G（约 3000Mb）；数据上传网盘速度按 5Mb/s 计算，下载速度按 15Mb/s 计算。