BRPI1101761A2 - mÉtodo de controle de sessço em um terminal de auto-atendimento, e, terminal de auto-atendimento - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE CONTROLE DE SESSçO EM UM TERMINAL DE AUTO-ATENDIMENTO, E, TERMINAL DE AUTO-ATENDIMENTO. A presente invenção está relacionada a um método de controle de sessão de um terminal de auto-atendimento e a um terminal de auto-atendimento, onde um dispositivo de captura de imagens captura quadros de imagem para a identificação da face de um usuário. Caso uma face seja identificada, um modelo é temporariamente associado a essa face. Essa face é monitorada até que o usuário encerre a sessão, gerando os possíveis eventos: i) caso o usuário deixe o terminal durante a sessão, ou caso uma nova face assuma a posição da face anterior, o resultado da comparação com o modelo temporário resultará no encerramento da sessão; e ii) caso o mesmo usuário continue até o fim da sessão, o resultado da comparação com o modelo temporário permitirá a redução ou eliminação de pedidos de confirmação de dados de identificação do usuário.

Description

"MÉTODO DE CONTROLE DE SESSÃO EM UM TERMINAL DE AUTO-ATENDIMENTO, E, TERMINAL DE AUTO-ATENDIMENTO" CAMPO TÉCNICO

A presente invenção está relacionada ao controle de sessões em terminais de auto-atendimento. Mais particularmente, a presente invenção está relacionada a um controle do andamento/encerramento de sessões em terminais de auto-atendimento baseado na face de usuários. DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

A biometria encontra adeptos nos sistemas mais distintos. Ela parte da captura de informações relativas a uma pessoa que sejam capazes de diferenciá-la das demais. Essas informações são usualmente obtidas a partir de suas digitais, de sua voz ou de sua face. Independentemente da fonte, no entanto, o uso da biometria está sempre associado ao reconhecimento de uma pessoa, seja a identificação de uma pessoa dentre um grupo conhecido, seja a verificação de se a identidade alegada por uma pessoa é realmente comprovada. Os documentos US 6.853.739 e US 6.724.919, por exemplo, descrevem sistemas de verificação de usuários a partir de dados biométricos.

Ambas as tarefas de verificação e identificação partem da mesma premissa: i) um modelo representativo de cada usuário deve ser previamente gerado em uma fase de cadastro; e ii) durante o uso do sistema, os dados biométricos obtidos são comparados aos modelos armazenados gerando um valor probabilístico que é utilizado para liberar o acesso daquele usuário ou para identificá-lo dentre os modelos gerados.

Terminais de auto-atendimento, principalmente bancários, por serem alvos constantes de fraudes, são objetos de aplicação de sistemas biométricos. Para esses terminais a escolha da face como fonte de dados é uma escolha natural, visto que é a única capaz de fornecer constantemente dados sem gerar incômodos ao usuário. Em todos esses terminais, no entanto, o uso das informações da face está associado à verificação do usuário, ou seja, a liberação de uso do terminal se os dados biométricos obtidos, quando comparados ao modelo relacionado à identidade alegada, fornecerem resultados que digam que o usuário é realmente quem ele alega ser. O documento iiFace Recognition/Detection by Probabilistic Deeision-Based Neural NetworK' de Lin, Lin e Kung, publicado em 1997 na IEEE Transaetions on Neural Networks, por exemplo, descreve como todo um sistema de reconhecimento automático em função da face pode ser montado com o uso de redes neurais probabilísticas.

Assim sendo, não há, no estado da técnica, nenhuma aplicação que faça uso de dados biométricos no controle de uma sessão iniciada em um terminal de auto-atendimento. OBJETIVOS DA INVENÇÃO

Um dos objetivos da presente invenção é proporcionar um método e um terminal de auto-atendimento que sejam capazes de automaticamente encerrar uma sessão iniciada por um usuário, com base no acompanhamento da face do mesmo.

Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um método e um terminal de auto-atendimento que exija, de forma menos recorrente durante uma mesma sessão, a confirmação de dados de identificação do usuário, também com base no acompanhamento da face do usuário que iniciou a sessão.

Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um método e um terminal de auto-atendimento capazes de enviar alertas a uma central de controle e/ou ao usuário que iniciou uma sessão no terminal de auto-atendimento caso mais de uma face seja identificada no campo visual da câmera.

Esses objetivos e demais vantagens da presente invenção ficarão mais evidentes a partir da descrição que se segue e dos desenhos anexos. DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

O método de controle de sessão de um terminal de auto- atendimento, conforme a presente invenção, parte do início de uma sessão feito por um usuário. A partir desse ponto, um dispositivo de captura de imagens é acionado, passando a capturar quadros de imagem. Esses quadros são processados para a identificação de pelo menos uma face. Caso uma face seja identificada, um modelo é temporariamente associado a essa face. Essa face é monitorada até que o usuário encerre a sessão, gerando os possíveis eventos: i) caso o usuário deixe o terminal durante a sessão, ou caso uma nova face assuma a posição da face anterior, o resultado da comparação com o modelo temporário resultará no encerramento da sessão; e ii) caso o mesmo usuário continue até o fim da sessão, o resultado da comparação com o modelo temporário permitirá a redução ou eliminação de pedidos de confirmação de dados de identificação do usuário. O método pode ainda compreender uma etapa de geração de alerta, caso mais de uma face seja detectada em um ou mais quadros. Esse alerta pode ser exibido ao próprio usuário (indicando a presença de um intruso na região do terminal) ou enviado a uma central de controle externa.

O terminal de auto-atendimento da presente invenção vai compreender um processador capaz de executar todas as etapas do método descrito acima, uma memória para o armazenamento dos modelos temporários e um dispositivo de captura de imagens. DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas, as quais:

- a figura 1 ilustra um exemplo de terminal de auto- atendimento bancário convencional;

- a figura 2 apresenta um fluxograma da geração de eventos para o controle da sessão em um terminal de auto-atendimento de acordo com uma concretização preferencial da presente invenção; e

- a figura 3 apresenta um diagrama de blocos representativo do terminal de auto-atendimento da presente invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A figura 1 ilustra um terminal de auto-atendimento 10 usual do

estado da técnica. Além de todos os elementos necessários para prover o terminal de funcionalidades, tais como, leitor de cartão, teclado, receptor de depósitos, etc., o terminal de auto-atendimento 10 deve compreender um dispositivo de captura de imagens 11 devidamente posicionado para capturar imagens da área em frente ao terminal 10 e da face de seus usuários.

A figura 2 ilustra as etapas da presente invenção. Um usuário, ao iniciar El uma sessão no terminal 10, usualmente através do fornecimento de uma senha e/ou da inserção de um cartão, habilitará o funcionamento do dispositivo de captura de imagens que passará a captar E2 diversos quadros de sua área de visão. Os quadros capturados são, então, processados pelo terminal 10 para a identificação de pelo menos uma face E3. Opcionalmente, se mais de uma face for identificada em um mesmo quadro de imagem, um alerta é gerado E6 e exibido ao próprio usuário no terminal ou enviado a uma central de controle externa. Essa identificação pode indicar a presença de uma pessoa estranha tentando visualizar alguma informação do usuário que iniciou a sessão. O sistema descrito na patente Americana US 5.995.847 mostra como alertas remotos podem ser enviados a uma central de controle remota, a partir de eventos ocorridos localmente em terminais de auto-atendimento. A descrição desse documento é aqui incorporada por referência. Alternativamente, o dispositivo de captura de imagens 11 pode

capturar quadros independentemente do início de uma sessão. Nesse caso, o processamento dos quadros capturados seria principiado com o início da sessão. Opcionalmente, cada quadro capturado, onde uma face tenha sido identificada, pode ser diminuído pela remoção de regiões localizadas fora da face de interesse.

Em seguida, um quadro determinado contendo uma face é processado para a extração dessa face e criação de um modelo temporário E4, se nenhum modelo já tiver sido criado na mesma sessão. De forma opcional, esse modelo é um simples histograma e a ele é atribuído um número de identificação. Com o andamento da sessão no terminal de auto-atendimento, novos quadros vão sendo capturados e processados para a extração de faces, que são comparadas ao modelo temporário criado E5. A comparação de uma face extraída com o modelo fornece valores de semelhança que podem ser confrontados a um valor limiar previamente estabelecido. Caso o resultado da comparação esteja acima do limiar, a face é considerada a mesma. Caso o resultado da comparação esteja abaixo do limiar, a face é considerada como pertencente a um usuário diferente da do modelo. A captura de novos quadros para a extração de faces a serem comparadas com o modelo, ou, alternativamente, a identificação de faces em um quadro capturado, pode ser feita, por exemplo, quadro a quadro, a cada dez quadros ou a outras taxas dependendo da aplicação.

Através do procedimento acima, sempre que, durante uma sessão iniciada por um usuário, for detectada a troca de faces, ou seja, a troca de usuário, a sessão pode ser automaticamente encerrada. Além disso, o andamento de uma sessão pode ser agilizado uma vez que, caso a troca de faces não seja identificada, a obtenção de dados identificadores, através de, por exemplo, a inserção de senhas ou de cartões pessoais, pode ser dispensada a cada etapa dentro da mesma sessão. De forma preferencial, para fins de maior robustez, a troca de faces somente é estabelecida após a identificação de um número de comparações que resultem em valores abaixo do limiar. Da mesma forma, a determinação da presença de duas ou mais faces na área do terminal somente é estabelecida após a identificação dessas faces em um número determinado de quadros de imagem. Deve ser entendido que os dois eventos descritos acima, i.e., o encerramento da sessão e a agilização do andamento da sessão, podem estar individual ou simultaneamente presentes no método e no terminal de auto-atendimento da presente invenção.

O terminal de auto-atendimento conforme a presente invenção é baseado essencialmente nos elementos que já compõem os terminais de auto- atendimento do estado da técnica. Como pode ser visto na figura 3, o terminal de auto-atendimento 10 compreende uma unidade processadora 20 conectada a um dispositivo de memória 22 que armazena um programa contendo instruções que reflitam as etapas apresentadas acima. Outro dispositivo de memória 23 também é conectado à unidade processadora 20 para o armazenamento dos modelos temporários. Os modelos temporários podem ficar armazenados por apenas uma sessão. Alternativamente, os modelos podem ficar armazenados por poucos dias, caso seja desejável mapear a utilização dos terminais, como em casos de fraudes, por exemplo. Nesse caso, a atribuição de um valor identificador único a cada modelo será necessária. A patente Americana US 6.520.410 descreve como o software interno de um terminal de auto-atendimento pode ser desenvolvido/modificado para a inserção de novas funcionalidades. O conteúdo desse documento também é aqui incorporado por referência. Processamento do sinal: captura do sinal de imagem e busca por uma face

A obtenção de sinais de imagens por uma câmara e a busca, nesses sinais, por uma face já é conhecimento comum no estado da técnica. Dentre as diversas tecnologias passíveis de aplicação, pode-se citar a descrita no documento WO 2008/018887, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência. O sistema descrito nesse documento é capaz de realizar a identificação e acompanhamento, em tempo real, de mais de uma face em um fluxo de sinais de imagem, por meio de uma sub-amostragem do sinal digital extraído da câmara e pelo cálculo da imagem integral para uma parte de pelo menos uma região candidata. Outra adequada tecnologia de pronta aplicação é a biblioteca livre OpenCV (http://sourceforge.net/proiects/opencvlibrary)

(http://opencv.willowgarage.com), inicialmente desenvolvida por Intel Corporation e que contém funções em linguagem computacional para o processamento de imagens em tempo real. Seu conteúdo pode também ser compreendido através da publicação iiOpenCV: Computer Vision with the OpenCVLibrary", cujo conteúdo também é aqui incorporado por referência. Programas adicionais, com base nessa mesma biblioteca, foram desenvolvidos para a detecção e acompanhamento de faces como, por exemplo, o desenvolvido por Zeeshan Ejaz Bhati

(www.codeproject.com/KB/librarv/eyes.aspx).

Extração de uma face, geração de um modelo e resultado da comparação

O mesmo documento WO 2008/018887 mostra como uma face pode ser identificada e sua região extraída de um quadro capturado. A biblioteca OpenCV possibilita a criação de um histograma,

acessível como uma matriz normal, a partir de qualquer imagem a ela fornecida. No presente caso, tal imagem será a face extraída. Outra funcionalidade da biblioteca OpenCV é a comparação direta de imagens. Nessa situação, a face extraída após o início da sessão servirá como modelo, i.e., como face de referência. As faces obtidas dos quadros subseqüentes serão as imagens template que serão comparadas à imagem de referência. Diversas formas de comparação são possíveis dentre as quais é possível citar: a simples diferença quadrática entre as imagens (O indicando uma perfeita identidade e valores maiores indicando maiores diferenças); a correlação que multiplica o template pela imagem de referência (valores elevados correspondendo a uma boa semelhança e valores baixos correspondendo a grandes diferenças); e o uso de coeficientes de correlação que compara a média da imagem de referência à média do template (1 indicando perfeita correlação, O indicando nenhuma correlação, e -1 indicando descorrelação). Os valores obtidos por essas comparações são confrontados a um limiar previamente estabelecido para a aceitação ou não de uma face como sendo a mesma da do modelo de referência.

Apesar das técnicas descritas acima serem utilizadas em uma concretização particular da presente invenção, demais técnicas, inclusive mais complexas como as redes neurais probabilísticas, podem ser usadas para a criação dos modelos temporários.

Claims (11)

1. Método de controle de sessão em um terminal de auto- atendimento (10), compreendendo as etapas de: captura (E2) de uma pluralidade de quadros de imagem; e identificação (E3) de pelo menos uma face na pluralidade de quadros de imagem, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente as etapas de: criação (E4) de um modelo temporário a partir de um quadro de imagem contendo uma face identificada; comparação (E5) de um ou mais quadros de imagem subseqüentes, contendo uma face identificada, com o modelo temporário criado; e execução de um ou mais eventos com base no resultado da comparação (E5).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais eventos são: a finalização da sessão do terminal de auto-atendimento, caso o resultado da comparação (E5) indique que a face identificada nos um ou mais quadros de imagem subseqüentes não pertence ao modelo temporário; e/ou a inibição de pedidos de confirmação de dados de identificação do usuário, caso o resultado da comparação (E5) indique que a face identificada nos um ou mais quadros de imagem subseqüentes pertence ao modelo temporário.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a criação (E4) do modelo temporário é feita a partir de um quadro de imagem reduzido pela remoção de regiões localizadas fora da área da face identificada.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a comparação (E5) é feita a partir de um quadro de imagem reduzido pela remoção de regiões localizadas fora da área da face identificada.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a captura de quadros de imagem ou a identificação de faces é feita quadro a quadro.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o resultado da comparação (E5) é confrontado a um valor limiar preestabelecido, a face sendo considerada pertencente ao modelo temporário caso o resultado da comparação seja maior ou igual ao valor limiar e não pertencente ao modelo temporário caso o resultado da comparação seja menor que o valor limiar.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de exibir um alerta no terminal caso mais de uma face seja identificada em um ou mais quadros de imagem.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de enviar um alerta a uma central de controle remota caso mais de uma face seja identificada em um ou mais quadros de imagem.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de exclusão do modelo temporário criado mediante o término da sessão.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente as etapas de exclusão do modelo temporário criado após um período de tempo determinado e atribuição de um valor de identificação único a cada modelo criado.

11. Terminal de auto-atendimento (10), compreendendo: um dispositivo de captura de imagens (11); uma unidade processadora (20); e um dispositivo de memória (23), caracterizado pelo fato de que: a unidade processadora é adaptada para a execução do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10; e o dispositivo de memória (23) armazena os modelos temporários criados.\