Задача может быть разрешена только при условии, наличия на изображении объектов с известными параметрами либо их размеры и форму можно установить.
Для проведения расчётов необходимо изучить метаданные изображения — техническая информация об изображении. В данном случае необходима информация о модели камеры, фокусном расстоянии объектива, размеры матрицы камеры, разрешение изображения.
Для минимизации ошибок вычисления при наличии основного нелинейного геометрического искажения (дисторсии), необходимо его устранение [1] с помощью графического редактора, такого как «Adobe Photoshop» или с помощью программного обеспечения «Amped FIVE Professional».
При определении расстояния нами были проведены экспериментальные исследования в графическом редакторе «Adobe Photoshop СС 2017».
Рисунок 1 представляет собой оригинал фотографии. Из метаданных известно (см. рисунок 2), что модель камеры — Canon 50d с объективом Canon 17-85 mm f/4-5.6, разрешение изображения 4752х3168, фокусное расстояние 47 мм. В соответствии со справочными данными, размер матрицы составляет 2,23×1,49 см [2]. За величину h примем размер одного из зданий, высота которого известна и составляет 33 м.

Рисунок 1. Оригинал фотографии

Используя инструмент «Размер изображения» в строках высота и ширина указываем значение матрицы — 2,23 и 1,49 соответственно (см. рисунок 3). Затем используя инструмент «Линейка» выделяем объект на изображении с известными нам величинами (см. рисунок 4). На панели управления появляются координаты объекта, для расчетов необходим параметр L1, в нашем случае равный 0,96 см — размер данного объекта на матрице.

Рисунок 2. Метаданные фотографии

Расчёт для определения расстояния производится по формуле отрезков применительно для линзы с равными фокусными отрезками [3, с. 276]:

d — расстояние от линзы до объекта, D — расстояние от линзы до изображения объекта, f — фокусное расстояние линзы [4, с. 140].
После преобразований формула примет вид:


h —линейный размер объекта съёмки, H — размер его уменьшенного изображения при учете, что h = d tgα, а H = D tgα.

Рисунок 3. Инструмент «Размер изображения»

Рисунок 4. Расчетное значение

Проверка данного эксперимента путем ввода координат в поисково-информационной картографической службе «Яндекс карты» показала значение 165 м (см. рисунок 5). Погрешность данных вычислений составляет около 2-4 м или 1,2% – 2,4%, что вполне достаточно для целого ряда задач, стоящих перед судебным экспертом.

Рисунок 5. Проверка расчетов

Установить высоту записывающего устройства от поверхности земли в момент съемки изображений возможно с помощью программного обеспечения «Google Earth Pro 7.3.2.5487 (64-bit)» путем сопоставления не менее чем 5 точек запечатленного участка местности [5, с. 51]. На основе этих данных в программе «PhotoModeler Scanner» рассчитывается полигональная модель, состоящая из трехмерных точек и плоскостей. Программа делает расчеты исходя из информации о фокусном расстоянии, размере матрицы, главной точки и параметров дисторсии. Программа удобна тем, что помимо возможности расчетов с применением опорных ориентиров, с известными значениями координат, можно использовать фигуры-примитивы «Shapes», которые совпадают по форме с объектом.
Сегодня искусственный интеллект развивается с огромной скоростью и уже проведено много исследований по созданию прикладного программного обеспечения, в котором применяется технология глубокого обучения. Например, модель обнаружения объектов «Google tensorflow-lite», основанная на технологии распознавания изображений (идентификация объекта и его сегментацию) — Convolutional Neural Network (CNN). С помощью технологии можно добиться измерения объектов, расположенных на камерах видеонаблюдения или фотографиях, в случаях, когда фактический размер объекта неизвестен. Поскольку фактический размер объекта неизвестен, требуется альтернативный набор информации об объекте. В качестве альтернативы используется несколько фотографий (кадров) объекта, сделанных на определенном расстоянии. Однако такие измерения расстояния с использованием модулей обнаружения объектов еще не являются точными и имеют значительную погрешность [6, с. 557]. Эта проблема будет решена с развитием искусственного интеллекта в ближайшем будущем.
Таким образом, предложенный нами способ определения расстояния с помощью графического редактора «Adobe Photoshop» является простым и удобным в использовании. При этом в вычислениях может возникнуть незначительная погрешность, а также необходимо знать метаданные изображения и размер одного из объектов, находящихся в кадре.

Следует уточнить, что при производстве автотехнической экспертизы эксперт руководствуется данными, содержащимися в представленных ему фото или видеофайлах об обстоятельствах ДТП. Однако инструментальные методы исследования видео и фотоизображений выходят за рамки специальных знаний эксперта-автотехника. В данном случае назначается комплексная фотовидеотехническая и автотехническая экспертиза обстоятельств дорожно-транспортных происшествий [2, с. 68].
Задачей комплексного автотехнического, фототехнического и видеотехнического исследования являются установление:
— времени, прошедшего между определенными событиями;
— расстояния между участниками движения;
— скорости движения транспортного средства или скорости (темп) движения пешехода;
– траектории движения транспортного средства или пешехода;
– наличия объектов, которые могли бы ограничивать обзорность;
– наличия объектов, которые могли бы создавать препятствие или опасность для движения;
— режима работы световых приборов транспортных средств и светофорных объектов [3, с. 63].
Идентификационными задачами данной комплексной экспертизы являются:
— определение марки и модели транспортного средства по видеозаписям и фотоизображениям;
— определение принадлежности следов, оставленных на проезжей части, транспортном средстве и т.п.;
— определение размера (длины) следов и их привязки к стационарным объектам и транспортным средствам;
— определение расположения и траектории транспортного средства на проезжей части во время его движения;
— определение взаимного расположения транспортных средств на определенных отрезках времени, определение места столкновения (наезда) [4, 393].
Перечень вопросов может быть следующий:
— Какой была скорость движения транспортного средства или пешехода перед столкновением (наездом)?
— Какое время прошло с момента возникновения опасности до момента столкновения (наезда)?
— Какое расстояние преодолели транспортное средство или препятствие с момента возникновения опасности до столкновения (наезда)?
— Каков был сигнал светофора на перекрестке в определенный момент (временной интервал)?
— Размер (длина) следов транспортного средства, на каком расстоянии от стационарных (неподвижных) объектов они расположены?
К методам комплексного исследования видеозаписи по установлению скорости движения транспортного средства относятся:
– определение скорости транспортного средства с известными размерами недвижимых объектов и элементов дорожной разметки;
– определение скорости транспортного средства по его габаритам (колесной базой или длиной) [5, с. 15].
Однако не каждая видеозапись может быть использована экспертами для полного и всестороннего исследования механизма ДТП. Видеозапись должна иметь достаточное разрешение, а именно, должны быть четкие контуры объектов (автомобиля, пешехода), в отношении которых проводится исследование. Должны присутствовать достаточно информативные «маркеры» (ширина проезжей части, дорожная разметка, столбы и т.д.).
Видеозапись — это последовательная смена кадров на экране, которая позволяет наблюдать динамику движения [6, с. 7]. Поэтому, чем больше частота кадров видеозаписи, тем более точно возможно установить положение объектов, в отношении которых проводится исследование в соответствующие промежутки времени.
Основное значение имеет установление того, что произошло на первой стадии механизма происшествия (сближение ТС с препятствием, пешеходом или с другим автомобилем), то есть, когда водитель мог и должен был оценить дорожную обстановку как опасную и принять необходимые меры. В частности, установить объективный характер движения участников ДТП до столкновения или наезда.
Для определения скорости движения транспортного средства необходимо определить временной промежуток, в течение которого это транспортное средство проезжает расстояние известной длины. В зависимости от объектов, попадающих в объектив видеокамеры, можно использовать размер объектов на местности, мимо которых проезжает автомобиль или же положение одной и той же точки на автомобиле в разные моменты времени. Зная частоту кадров видеозаписи, можно высчитать значение скорости движения транспортного средства по формуле равномерного движения.
Обобщенный алгоритм решения данной задачи можно свести к следующим пунктам:
– анализ видеозаписи (пригодная или не пригодная видеозапись для исследования), ее раскадровка;
– избрание опорных кадров с видеозаписи, по которым можно четко позиционировать положение транспортного средства относительно его габаритов или неподвижных объектов (в зависимости от выбранного метода исследования);
– определение количества кадров (времени), за которые транспортное средство преодолевает расстояние между опорными кадрами;
– определение скорости движения транспортного средства;
– определение погрешности вычислений;
– формулирование выводов.
Наличие видеозаписи обстоятельств дорожно-транспортного происшествия дает экспертам возможность определить время движения транспортного средства и расстояние, которое он преодолел, а, следовательно, и скорость его движения.
Используя программное обеспечение (например, «Amped FIVE»), позволяющее покадрово просматривать видео, фиксируется порядковый номер необходимых кадров, и производятся расчеты для определения скорости движения автомобиля по следующей формуле равномерного движения:

Х – расстояние от заданной начальной до заданной конечной точки;
К₁ – порядковый номер кадра, соответствующий заданной начальной точке;
К₂ – порядковый номер кадра, соответствующий заданной конечной точке;
К_s – количество кадров в 1 секунде, предоставленной видеозаписи.
Для примера использована запись с камеры автомобильного видеорегистратора, с помощью программы «Amped FIVE», установлено, что автомобиль максимально приблизился к первой контрольной отметке на 17209 кадре, ко второй контрольной отметке на 17357 кадре. Расстояние между контрольными отметками заранее известно и составляет 50 м.

Рисунок 2. Конечный кадр исследуемого видеофайла «PICT0033». Момент проезда автомобиля второй контрольной отметки

Установленная с видеозаписи скорость движения транспортных средств является средней на соответствующем участке. Чем больше отрезков будет использовано при установлении экспертом скорости по видеозаписи, тем более точного значения можно добиться в конкретный момент времени.
Важным элементом для прикладного применения приведенного алгоритма является достаточность количественных данных, необходимых для проведения расчетов. При определении скорости движения транспортного средства, исходя из размеров неподвижных объектов и элементов дорожной разметки, должны быть известны размерные характеристики выбранных для исследования объектов, если их невозможно установить экспертным путем из видеофайла. Указанные количественные данные могут быть установлены путем проведение натурных замеров именно на той области, которая запечатлена на видеозаписи и необходима для проведения исследования.
Недостаточность количественных данных также имеет место при определении скорости движения транспортного средства [7, с. 88]. В частности, в экспертной практике имеют место случаи, когда в предоставленных на исследования материалах отсутствуют размерные характеристики. В таких случаях, если это возможно, перед комплексным анализом видеозаписи для установления скорости движения, определяется марка и модель транспортного средства. На основе данных относительно марки и модели транспортного средства определяется величина колесной базы или габаритной длины кузова, которая в последующем используется при определении скорости его движения, заменяя другие размерные характеристики.