CN101344980A - 一种atm设备安全检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种ATM设备安全检测系统及方法，该系统包括：摄像单元，用于对ATM设备的面板进行摄像，获取面板图像数据；图像数据存储单元，用于将获取的每帧面板图像数据进行存储；图像数据比较单元，用于将相邻两帧面板图像数据进行比较，如果所述的相邻两帧面板图像数据不同，则生成可疑图像报警信息；报警信息输出单元，用于将所述的可疑图像报警信息进行输出。该系统充分利用银行现有网络，利用图像比对技术、位移比对技术、交易和故障数据处理技术，能够有效地预防ATM犯罪，具有实时性强，识别能力强和适应能力强的优点。

Description

一种ATM设备安全检测系统及方法

技术领域

本发明是关于自动柜员机设备(ATM)的事件检测技术领域，特别是关于在ATM设备上发生的可疑事件进行实时辨识和通过网络进行远程报警的技术，具体的讲是一种ATM设备安全检测系统及方法。

背景技术

目前，随着ATM的迅速发展，银行的客户越来越接受在ATM上进行自助现金交易。但随着ATM的应用越来越广泛，在ATM上发生的犯罪事件也越来越多，给客户和银行造成巨大的损失。

ATM作案通常可分为以下几大类特征事件：

1.犯罪集团利用高科技手段，在ATM加装各种装置，获取客户的磁卡信息和密码，具体有：

犯罪分子在ATM的读卡器上加装伪造的读卡装置，并在客户键盘上加装伪装键盘。当客户插入磁卡时，磁卡首先通过犯罪分子加装的读卡装置，客户磁卡信息被记录，客户输入密码时，伪装键盘将客户输入的数字信息进行记录。这样，在这台ATM交易的所有客户的磁卡和密码信息就被犯罪分子轻易获取，犯罪分子获得这些信息后进行磁卡复制，并输入相应的密码后就可以盗取这些客户的财产。

犯罪分子在ATM的读卡器上安装捕卡装置，并在ATM外罩上安装摄像头，窥视客户密码。客户退卡时卡片被捕卡装置捕获，客户不能取回磁卡，造成吞卡假象。当客户离开后，潜伏在附近的犯罪分子迅速到现场取出磁卡，并输入窥视到的客户密码，盗取客户的财产。

犯罪分子在ATM外壳或外部区域张贴假通告，客户致电假通告上的电话时泄漏磁卡和密码信息。

犯罪分子在出钞口加装捕获纸币装置，当客户进行取款交易时，纸币被装置捕获。当客户离开后，潜伏在附近的犯罪分子就可以将现金取走。

2.伪钞集团利用现金存款机进行假币的存入，通过反复测试和调整假币的制作工艺，寻找存款机的验钞漏洞，大规模的制作假币，并将假币存入账户。

3.犯罪分子对安装在ATM上的摄像头进行遮盖或移动镜头改变摄像方向，使摄像头不能正常摄像或远离正常监视的区域，以达到犯罪后银行难于取证的目的。

由于上述很多案件的手法隐蔽，银行和客户往往在过了相当长一段时间才发现，给事后的取证带来很大的困难，给银行和客户带来巨大的损失，也给银行带来较大的负面影响。

中国专利申请200710097039.X公开的一种可疑物检查系统，该发明根据ATM的交易信息在从交易结束时到下一次交易开始时的期间内以一定的时间间隔摄像到的图像的差异，进行可疑物的自动检查，并进行监视，以防设置可疑物。该发明所公开的技术方案被合并于此，以作为本发明的现有技术。

中国专利申请200710108762.3公开的一种可疑物或形状变化监测系统，该发明通过测定摄像头拍摄的图像和基本图像(在没有设置可疑物的状态下事先摄像的图像)之间的差分，由此来检测可疑物。该发明所公开的技术方案被合并于此，以作为本发明的现有技术。

中国专利申请200610001249.X公开的一种用于避免挡住安全摄像机和非法取款的自动金融交易设备和方法被合并于此，以作为本发明的现有技术。

发明内容

本发明提供一种ATM可疑事件检测技术系统及方法，用于为客户提供更安全、可靠的ATM存、取款服务和环境，预防犯罪分子对ATM的恶意破坏，并利用ATM进行卡片复制，密码盗取等行为，保障银行和客户的财产。

本发明的目的之一是：提供一种ATM设备安全检测方法，其特征是，该方法包括：对ATM设备的面板进行包括摄像在内的实时检测，至少获取面板图像数据；将获取的相邻两帧面板图像数据进行比较，如果所述的相邻两帧面板图像数据不同，则生成可疑图像报警信息；将所述的可疑图像报警信息进行输出。

本发明的另一目的是：提供一种ATM设备安全检测系统，其特征是，该系统包括：摄像单元，用于对ATM设备的面板进行摄像，获取面板图像数据；图像数据存储单元，用于将获取的每帧面板图像数据进行存储；图像数据比较单元，用于将相邻两帧面板图像数据进行比较，如果所述的相邻两帧面板图像数据不同，则生成可疑图像报警信息；报警信息输出单元，用于将所述的可疑图像报警信息进行输出。

本发明提供一种ATM设备安全检测系统及方法，充分利用银行现有网络，利用图像比对技术、位移比对技术、交易和故障数据处理技术，能够有效地预防ATM犯罪。其取得的技术效果如下：

实时性强：由于客户的警惕性普遍较低，目前绝大部分ATM犯罪案件往往事后才被发现，这时银行和客户已遭受巨大的损失，财产的追讨需要一定的过程。ATM设备安全检测技术可实时识别当前正在或将要发生的ATM案件，及时阻止ATM罪案的发生。

识别能力强：通过对大量的ATM案件进行分析，ATM设备安全检测技术系统可有效辨识ATM犯罪案件，可在纷繁的各类ATM事件中正确地识别出属于ATM犯罪的事件，从而杜绝案件的发生。

适应能力强：针对新类型的ATM案件，可及时通过修改相关参数，正确辨识新型的ATM犯罪案件。

附图说明

图1所示为ATM设备安全检测系统的结构图。

图2为ATM设备安全检测方法的流程图。

图3为ATM设备安全检测系统装置结构简图。

图4为ATM设备安全检测系统结构框图。

图5是本发明的监控中心装置401结构示意图。

图6是本发明的前端设备装置402结构示意图。

图7是本发明的ATM装置403结构示意图。

图8是本发明的ATM装置403发给前端设备装置402的ATM交易和故障报文主要字段说明示意图。

图9是本发明的前端设备装置402中的录像装置607的物体移动检测设置界面示意图。

图10是本发明的前端设备装置402中的录像装置607的遮盖检测设置界面示意图。

图11是本发明的前端设备装置402的可疑行为检测设置界面示意图。

图12是本发明的可疑行为检测示例图。

图13是本发明的可疑行为检测装置601的流程图。

图14是本发明的前端设备装置402的可疑物体检测设置界面示意图。

图15是本发明的位移比对示例图。

图16是本发明的位移校准示例图。

图17是本发明的可疑物体检测示例图。

图18是本发明的前端设备装置402的可疑物体检测装置601分析流程图。

图19是本发明的可疑物体检测装置601的位移分析流程图。

图20是本发明的可疑物体检测装置601的可疑物体分析流程图。

图21是本发明的前端设备装置402向监控中心装置401发出的报警报文主要字段说明示意图。

图22是本发明的监控中心装置401的网点设置界面示意图。

图23是本发明的监控中心装置401的前端设备设置界面示意图。

图24是本发明的监控中心装置401的数据分析流程图。

图25是本发明的前端设备装置402向监控中心装置401发出的ATM交易报文主要字段说明示意图。

图26是本发明的监控中心装置401的ATM设备交易类型设置界面示意图。

图27是本发明的监控中心装置401的ATM设备可疑交易分析方法参数设置界面示意图。

图28是本发明的监控中心401的交易分析装置503流程图。

图29是本发明的前端设备装置402向监控中心装置401发出的ATM故障报文主要字段说明示意图。

图30是本发明的监控中心装置401的ATM设备模块名称设置界面示意图。

图31是本发明的监控中心装置401的ATM设备模块故障类型设置界面示意图。

图32是本发明的监控中心装置401的ATM设备模块故障分析方法参数设置界面示意图。

图33是本发明的监控中心装置401的故障分析装置504流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施例，银行利用ATM设备的安全检测系统，可对ATM的各类可疑事件进行实时监控，处理辨识和有效预警，有效预防各类ATM案件的发生。

如图1所示，为ATM设备安全检测系统的结构图。该系统包括：摄像单元，用于对ATM设备的面板进行摄像，获取面板图像数据；图像数据存储单元，用于将获取的每帧面板图像数据进行存储；图像数据比较单元，用于将相邻两帧面板图像数据进行比较，如果所述的相邻两帧面板图像数据不同，则生成可疑图像报警信息；报警信息输出单元，用于将所述的可疑图像报警信息进行输出。

该系统还包括：振动传感单元，用于对ATM设备的面板振动进行检测，获取面板振动数据；振动数据比较单元，将获取的振动数据与振动阈值进行比较，如果获取的振动数据大于等于振动阈值，则生成振动报警信息；其中所述的报警信息输出单元将所述的可疑图像报警信息和/或振动报警信息进行输出。上述图像数据比较单元包括图像转换模块和黑白图像比较模块，图像转换模块用于将所述的相邻两帧面板图像数据进行彩色图像到黑白图像的转换，黑白图像比较模块用于将彩色图像到黑白图像转换后的相邻两帧面板图像数据进行比较；上述摄像单元还对ATM设备面板的外部空间区域进行摄像，获取移动物体图像数据；该系统还包括：移动轨迹生成单元，用于根据获取的移动物体图像数据，生成移动物体的移动轨迹；移动轨迹比较单元，用于将生成的移动轨迹与预设的移动轨迹进行比较，如果生成的移动轨迹与预设的移动轨迹的差异范围落入报警值的范围内，则生成移动物体报警信息；所述的报警信息输出单元将所述的可疑图像报警信息和/或移动物体报警信息进行输出。报警信息处理单元，对输出的所述报警信息进行实时处理，以文字、声音、图形的形式进行报警。

如图2所示，为ATM设备安全检测方法的流程图。该方法包括以下步骤：

步骤201：对ATM设备的面板进行包括摄像在内的实时检测，至少获取面板图像数据；

步骤202：将获取的相邻两帧面板图像数据进行比较，如果所述的相邻两帧面板图像数据不同，则生成可疑图像报警信息；

步骤203：将所述的可疑图像报警信息进行输出。

步骤204：对输出的所述报警信息进行处理，以文字、声音、图形的形式进行报警。

上述对ATM设备的面板进行包括摄像在内的实时检测是指：对ATM设备的面板进行摄像和振动感应的实时检测，以获取面板图像数据和面板振动数据；将获取的振动数据与振动阈值进行比较，如果获取的振动数据大于等于振动阈值，则生成振动报警信息；将所述的振动报警信息和可疑图像报警信息进行输出。

所述的将获取的相邻两帧面板图像数据进行比较还包括：将获取的面板图像数据进行彩色图像到黑白图像的转换；将彩色图像到黑白图像转换后的相邻两帧面板图像数据进行比较；从获取的面板图像数据中提取出局部面板图像数据；将相邻两帧面板图像数据的局部面板图像数据进行比较。面板中的局部面板包括客户键盘、读卡口、出钞口和外罩。

该方法还包括：对ATM设备面板的外部空间区域进行摄像，获取移动物体图像数据；根据获取的移动物体图像数据，生成移动物体的移动轨迹，将生成的移动轨迹与预设的移动轨迹进行比较，如果生成的移动轨迹与预设的移动轨迹的差异范围落入报警值的范围内，则生成移动物体报警信息；将所述的移动物体报警信息进行输出。

图3为ATM设备安全检测系统装置结构简图。该系统主要包括：ATM设备的存取款系统301A及301B，摄像单元302，银行网络303，ATM设备监控中心304。存取款系统及摄像单元通过银行网络与ATM设备监控中心相连接，用于实时监控。

图4为ATM设备安全检测系统结构框图。在每台取款机或存款机上安装一台ATM设备安全检测前端设备装置402，前端设备装置402通过网络收集ATM装置403发送的交易信息和故障信息报文；前端设备装置402对ATM装置403的各种事件进行检测、处理和辨识，并对相关事件进行录像，通过银行网络405向ATM设备监控中心装置401上报图像信息、报警信息、ATM设备交易信息和ATM设备故障信息；ATM设备监控中心装置401接收处理各种信息，并处理客户终端装置404的各种请求。银行有关人员在客户终端装置404通过银行网络405，使用IE浏览器登陆到监控中心装置401，浏览和获取有关信息。客户终端装置404是监控中心的客户端，可以是一台个人PC，安装有浏览器软件，也可以是其它能够运行浏览器软件的装置，如NC、Windows图形终端等。它有显示装置和输入装置，输入装置可以是键盘和鼠标。

图5为监控中心装置401的结构示意图，监控中心装置401由以下几部分构成：访问管理装置501，负责向客户终端装置404提供访问管理和WEB服务，包括登陆用户密码验证、操作权限判别，数据传送和指令请求等。信息处理装置502，负责接收处理前端设备装置402上报的各种信息，并将ATM交易信息和故障信息提交给交易分析装置503和故障分析装置504。信息处理装置302可对遮盖、可疑犯罪装置、可疑犯罪行为和可疑交易等报警事件以声音，弹出信息等各种形式向客户终端装置404进行报警，并同时将图像传送到客户终端装置404进行显示。交易分析装置503，实时对信息处理装置502传送的ATM交易数据进行接收处理，辨识是否有可疑的交易行为，具体处理步骤见图24。故障分析装置504，实时对信息处理装置501传送的ATM故障数据进行接收处理，辨识是否有可疑的人为故障，具体处理步骤见图24。前端设备交互装置505，负责向前端设备装置402发送调用图像和录像请求，处理前端设备装置402的图像和图像传送，负责向前端设备装置402发送暂停ATM服务指令；版本管理装置506，对前端设备装置402进行远程程序升级和相关参数修改。

图6为前端设备装置402的结构示意图，前端设备装置402由以下几部分构成：可疑行为检测装置601：通过录像装置607，利用移动检测技术，实时对ATM的出钞口和读卡口等设定的重点区域的移动物体进行检测，对无交易情况下在设定时间内持续有物体移动的事件，前端设备装置402将及时向监控中心装置401发送报警信息，并将实时录像通过监控中心装置401传输到监控工作站(客户终端装置404)，如可疑，可远程通过前端设备装置402使ATM装置403暂停服务。可疑物体检测装置602：通过录像装置607定时对ATM的客户键盘、读卡口、出钞口和外壳等重点区域录制静态图像，利用图像比对技术，辨识在这些区域是否加装了不明装置或物体。如判断有不明装置或物体，前端设备装置402将及时向监控中心装置401发送报警信息，并将录制到的可疑图像通过监控中心装置401传输到监控工作站(客户终端装置404)，如可疑，可远程通过前端设备装置402使ATM装置403暂停服务。另外该装置可利用图像比对技术，检测摄像头是否发生位移。遮盖检测装置603：当录像装置607被遮盖后，前端设备装置402向监控中心装置401发送遮盖报警，并将遮盖前预录的图像及时通过监控中心装置401传输到监控工作站(客户终端装置404)，如可疑，可远程通过前端设备装置402使ATM装置403暂停服务。信息上报装置604：将遮盖、摄像头位移、可疑犯罪装置和可疑犯罪行为等事件报警信息，ATM交易信息和ATM故障信息等报文发送到监控中心装置401；ATM交互装置605：通过串口或网络接收ATM装置403发送的交易和故障信息，向ATM装置403发送暂停服务指令，并获取ATM装置403确认暂停服务回应；中心交互装置606：处理监控中心装置401的图像发送请求，负责向监控中心装置401发送图像，负责接收和处理监控中心装置401发送暂停ATM服务指令；录像装置607：指安装在ATM装置403上的摄像头，一般情况下有三路摄像头，其中人像摄像头可清晰录到位于ATM前方区域的人员特征，出钞口摄像头可清晰录到客户键盘和出钞口区域，环境摄像头可清晰录到ATM的客户面板和周边的区域。录像装置607配备了一个环境光感应器，可感应环境光线的变化，在检测移动物体、进行位移比对或检测可疑物体时自动进行亮度补偿。

图7为ATM装置403的结构示意图，以下只描述与本发明有关的构成部分，ATM的其他装置，例如读卡装置、取款装置等不在本发明描述范围内：前端设备交互装置701：负责将ATM的交易和故障数据信息通过串口或网络发送给前端设备装置402，并接收和处理前端设备装置402发送的暂停服务指令，服务暂停后向前端设备装置402发送回应信息；部件故障信息收集装置702：实时检测ATM的主要部件硬件(例如读卡器、出钞模块)传感器，当发生故障时提取相关的故障信息，并将故障信息传送到前端设备交互装置701。

实施例：

图8为ATM装置403发给前端设备装置402的ATM交易和故障报文主要字段说明。其中ATM设备代码为ATM装置403的唯一标识码。

图9为前端设备装置402中的录像装置607的物体移动检测设置界面示意图，参数说明如下：

摄像头：选择摄像头。

总像素变化率F：把当前录制的一帧图像的检测区域与上一时间间隔的一帧图像的检测区域进行比较，如变化率大于设定值，判断为有移动物体。

检测时间间隔：设置检测物体移动的时间间隔。图像预处理是指当录制的图像为彩色图像时(彩色摄像头)，在进行移动物体检测前，必须将彩色图像转为黑白图像。以加快检测程序的运算速度。如录制的图像为黑白图像(黑白摄像头)不需转换。

彩色图像转黑白图像的技术原理说明如下：

一般情况下彩色图像每个像素用三个字节表示，每个字节对应着R、G、B分量的亮度(红、绿、蓝)，转换后的黑白图像的一个像素用一个字节表示该点的灰度值，它的值在0-255之间，数值越大，该点越白，既越亮，越小则越黑。

转换公式为：

Gray(x，y)＝0.11*Red(x，y)+0.59*Green(x，y)+0.3*Blue(x，y)

其中Gray(x，y)为转换后的黑白图像在坐标为(x，y)点处的像素灰度值。

物体移动检测技术原理说明如下：

假设摄像头每秒录制25帧彩色图像，检测时间间隔为1秒，假设当前录制了一幅顺序为第26帧的图像A，根据时间间隔参数需读取顺序为第1帧的图像B进行移动物体检测。

录制每帧图像时，录像装置60的环境光感应器会自动记录当前环境光亮度值，并比较第26帧和第1帧图像的环境光亮度值，将差值自动转换为图像像素的灰度数值(环境光变化值α，例如亮度无变化时α＝0)。

进行图像预处理，图像A和B变为两幅黑白图像，对两幅图像同一坐标的每个像素An和Bn的灰度数值进行相减运算，得出一个值C，具体公式如下：

Cn＝An(x，y)-Bn(x，y)+α(环境光变化值)

每当Cn＝0(表示像素无变化，即图像无变化)，像素不变化计数器D＝D+1(D初始值＝0)，当1-D/E(E为检测区域总像素个数)≥F(总像素变化率)时，表示检测到有物体移动，反之无物体移动。

图10为前端设备装置402中的遮盖检测装置603的遮盖检测设置界面示意图，参数说明如下：

摄像头：选择摄像头。

单个像素遮盖灰度上限值：当图像中某个像素的灰度值低于此值，判断该像素所在区域被遮盖。

总像素变化率F：当前录制的一帧图像的所有像素灰度值低于上限值的像素个数与总像素的比例大于该值时，判断发生遮盖。

检测时间间隔：设置检测遮盖的时间间隔，假设为1秒。

通过图像判断是否有遮盖的原理如下：

程序检测是否到达检测时间，到达检测时间录制一帧图像，并转换为黑白图像，统计所有像素灰度值＜上限值的像素个数为D，当D/E(E为图像总像素个数)≥F(总像素变化率)时，表示发生遮盖，反之无遮盖。

图11为可疑行为检测装置601的可疑行为检测设置界面示意图，参数说明如下：

摄像头：选择摄像头；

检测区域设置：设置检测可疑行为的检测区域，不设置默认为整个区域，可设置多个检测区域。图12中设置了客户键盘区域为检测区域。设置检测区域时需输入区域名称，便于在报警时上传区域名称。

检测次数上限：设置发生可疑行为次数的上限，如发生次数超过上限时，判断确实有可疑行为发生。

发生时间间隔：设置两次可疑行为之间相距的时间，如大于此值判断为正常的行为。

总像素变化率F：把当前录制的一帧图像的检测区域与上一时间间隔的一帧图像的检测区域进行比较，如变化率大于设定值，判断为有物体移动。

录制标准图像：录制一幅标准的图像用于可疑行为检测。录制标准图像时录像装置607的环境光感应器将记录当前环境光亮度值。

图12为可疑行为检测示例图。假设图像中一个小方块代表一个像素，这个图像的共有44×35个像素(即总像素个数E＝1540)，假设左下角的像素坐标为(1，1)，图中线条围成的区域(可疑行为检测区域)四个顶点像素的坐标为(26，13)，(35，13)，(26，29)和(35，29)。

图13为可疑行为检测装置601的流程图，结合图12对可疑行为检测的具体步骤说明如下：

步骤1301：录像装置607进行物体移动检测，技术原理见上。

步骤1302：判断是否有物体移动，如无物体移动继续进行循环检测。

步骤1303：如有物体移动，通知可疑行为检测装置有移动告警，并将当前图像、录像时间和摄像头名称传给可疑行为检测装置601。

步骤1304：判断当前ATM是否有交易，方法是读取最近一次ATM传送的交易报文中的交易码是否为“交易结束”代码，若是，表示当前ATM正在交易，流程结束。

步骤1305：如无交易，读取发生移动的摄像头名称。

步骤1306：读取该摄像头的可疑行为检测区域坐标信息，根据图12，只有一个检测区域，区域四个顶点像素的坐标为(26，13)，(35，13)，(26，29)和(35，29)。

步骤1307：当前图像的检测区域与标准图像的检测区域进行比对，假设当前图像为A，标准图像为B，进行图像预处理，变为两幅黑白图像，对两幅图像检测区域内同一坐标的每个像素An和Bn的灰度数值进行相减运算，得出一个值C，具体公式如下：

Cn＝An(x，y)-Bn(x，y)+α(α为当前图像与标准图像的环境光亮度变化值)，其中26≤x≤35，13≤y≤28。

每当Cn＝0(表示像素无变化，即图像无变化)，像素不变化计数器D＝D+1(D初始值＝0)。

步骤1308：当1-D/E(检测区域总像素个数)≥F(总像素变化率)时，表示物体移动的轨迹落入检测区域内，即检测区域内有移动物体，反之无移动物体，流程结束。

步骤1309：当检测区域内有移动物体，记录当前区域名称和录像时间。

步骤1310：当前区域可疑行为计数器加1。

步骤1311：判断当前计数器数值是否大于1。

步骤1312：如不大于1，将录像时间标记为该区域发生可疑行为的初始发生时间，流程结束。

步骤1313：如大于1，读取初始发生时间。

步骤1314：计算当前录像时间与初始发生时间的差值(单位：秒)。

步骤1315：读取设定的可疑行为发生时间间隔数值。

步骤1316：判断上述差值是否大于设定值。

步骤13 17：差值大于设定值时，当前区域可疑行为计数器清零，流程结束。

步骤1318：差值小于设定值时，读取设定的可疑行为检测次数上限。

步骤1319：判断当前计数器数值是否大于设定值，如小于流程结束。

步骤1320：如大于设定值，判断物体移动的轨迹落入检测区域的次数超过报警值(设定值)的范围，表示在检测区域内发生可疑行为，向信息上报装置604发出可疑行为报警请求。

步骤1321：信息上报装置604处理可疑行为检测装置602的报警请求，向监控中心装置401发送报警信息报文，并将当前可疑图像传输到监控中心装置401。

图14为可疑物体检测装置602的可疑物体检测设置界面示意图，具体参数说明如下：

摄像头：选择摄像头。

图像预处理：彩色转黑白图像设置。

检测时间间隔：进行可疑物体检测的时间间隔。

校准设置-每次校准幅度L：产生位移后每次校准时像素坐标x和y移动的幅度。

校准设置-校准范围M：产生位移后校准时像素坐标x和y移动的限制范围。

校准设置-校准方向N：产生位移后校准时像素坐标x和y移动的方向。

位移比对精度-单个像素误差O：位移比对时，两幅图像同一坐标的像素相减后的数值允许变化的误差范围。

位移比对精度-总像素变化率P：位移比对时，把当前录制的一帧图像的基准区域与标准图像的基准区域进行比较，如变化率大于设定值，判断摄像头产生位移。

添加基准区域：在图像中设置需进行位移比对的区域，可同时设置数个基准区域，设置检测区域时需输入区域名称，便于在位移报警时上传区域名称。

检测技术上要求不允许进行全图像的位移比对，这是因为一方面增加比对的时间，另一方面如产生位移将加大校准的难度，甚至无法校准成功。

检测技术上要求设置基准区域时必须选择ATM上具有特定特征的区域(例如ATM上的显示器边框，ATM的厂家铭牌或ATM外壳凸起或凹陷部分，这些区域中的不同坐标像素灰度数值变化很大)，以便当产生摄像头位移时更利于进行校准。

可疑物体分析设置-单个像素误差O：分析可疑物体时，两幅图像同一坐标的像素相减后的数值允许的误差范围。

可疑物体分析设置-总像素变化率P：分析可疑物体时，把当前录制的一帧图像的所有检测子区域与标准图像的所有检测子区域进行比较，如变化率大于设定值，判断为有可疑物体。

添加可疑物体检测区域：设置可疑物体的检测区域，可设置多个检测区域。

设置检测区域时需首先输入主区域名称，并输入子区域名称，一个主区域可下挂多个子区域，以提高对可疑物体检测的精度和准确度。在报警时上传主区域名称，例如客户键盘等。图17中对客户键盘主区域设置了四个检测子区域。

检测技术上要求在设置可疑物体检测区域时，必须选择具有特定特征的区域，当在这些区域加装可疑物体后，容易被装置所检测发现。例如图15中客户键盘区域为主区域，并设置了客户键盘的边缘和两个数字键这四个检测子区域。

检测技术上要求可疑物体检测区域不能与上述的位移比对基准区域重叠，当发生设置重叠时，会自动进行判别并提示错误，需重新进行设置。

录制标准图像：录制一幅标准的图像用于位移比对和可疑物体检测。录制标准图像时录像装置607的环境光感应器将记录当前环境光亮度值。

图像位移比对技术原理说明如下：

产生位移的原因可能是由于摄像头的移位(可能是摄像头支架的固定螺丝松脱或人为故意改变摄像头的摄像方向)，导致所录像的图像不同于摄像头移动前的图像，这一方面给可疑物体检测带来误差，引起频繁的误报警，另一方面由于摄像头偏移后不能正常监视ATM相关重要的区域，将给ATM事件的取证带来极大的难度。

因此，在进行可疑物体检测前，必须进行位移比对，通过与基准区域比对是否存在图像变化，判断待比较图像与标准图像是否产生位移。

图15是本发明的位移比对示例图，图16是本发明的位移校准示例图。结合图15和图16为例对图像位移比对技术的处理过程进行说明，图15和图16中均有两幅图像：待比较图像与标准图像。

其中在标准图像中设置了两个基准区域，基准区域1501(功能键框边缘区域)四个顶点像素的坐标为(10，2)，(10，4)，(25，2)，(25，4)，基准区域1502(显示器边框区域)四个顶点像素的坐标为(24，29)，(24，35)，(26，29)，(26，35)。

假设标准图像为A，当前录制的一帧待比较图像为B，进行图像预处理，变为两幅黑白图像，将图像B的基准区域1501内像素坐标B1n加上位移变化值Lx和Ly后，与标准图像A同一坐标的每个像素A1n的灰度数值进行相减运算，得出一个值C1：

C1n＝A1n(x，y)-B1n(x+Lx，y+Ly)+α(α为当前图像与标准图像的环境光亮度变化值)，

其中10≤x≤24，2≤y≤3，

其中Lx和Ly为位移变化值，初始值为0，重新设置校准区域时Lx和Ly的值恢复为0。

每当C1n＝0±O(O为位移比对精度-单个像素误差，这种情况表示像素无变化或有轻微的可忽略的变化，即图像无变化或有轻微的可忽略的变化)，基准区域1501像素不变化计数器D1＝D1+1(D1初始值＝0)，

同样地，对两幅图像基准区域1502内同一坐标的每个像素A2n和B2n的灰度数值进行相减运算，得出一个值C2：

C2n＝A2n(x，y)-B2n(x+Lx，y+Ly)+α(α为当前图像与标准图像的环境光亮度变化值)，其中24≤x≤25，29≤y≤3。

每当C2n＝0±O(O为位移比对精度-单个像素误差)，基准区域2像素不变化计数器D2＝D2+1(D2初始值＝0)。

当1-(D1+D2)/(E1+E2)(基准区域1501和区域1502总像素个数)≥P(位移比对精度-总像素变化率)时，表示位移比对不成功需进行校准，反之比对成功。

如比对不成功表示产生了位移，此时读取每次校准幅度L、校准范围M和校准方向N，向第一个校准方向(x或y的正或负值方向)对各基准区域进行第一次校准：

Cn＝An(x，y)-Bn(x+Lx，y+Ly+1×L)+α(α为当前图像与标准图像的环境光亮度变化值)

每当Cn＝0±O(O为位移比对精度-单个像素误差，这种情况表示像素无变化或有轻微的可忽略的变化，即图像无变化或有轻微的可忽略的变化)，像素不变化计数器Dn＝Dn+1(Dn初始值＝0)。

当1-(D1+D2)/(E1+E2)(基准区域1501和区域1502总像素个数)≥P(位移比对精度-总像素变化率)时，表示比对不成功需继续进行校准，反之校准成功，此时更新坐标x和y的变化值Lx和Ly(在Lx和Ly原值基础上加上本次位移变化量，例如Ly＝Ly+1×L)并停止校准。

如比对不成功，判断1×L≤M(M为校准设置-校准范围)的真假值，值为真时向“上”方向进行第二次校准，值为假时停止校准并进行位移报警。

向第一个校准方向对各基准区域进行第二次校准：

Cn＝A(x，y)-B(x+Lx，y+Ly+2×L)+α(α为当前图像与标准图像的环境光亮度变化值)

如此循环，直到第n次判断n×L≤M的值为假时停止第一个校准方向的校准，接着进行其他方向的校准，如此循环，如最终校准不成功进行位移报警。

在接下来进行可疑物体检测时，所有检测区域的所有像素坐标都必须加上位移变化值，即x＝x+Lx，y＝y+Ly。

对于图16的情况，假设摄像头产生位移，其当前录制的图像与标准图像产生位移，位移校准成功后更新位移变化值Lx＝1(原值为0)，Ly＝1(原值为0)。

可疑物体检测技术原理说明如下：

结合图17(可疑物体检测示例图)为例进行说明，这是两幅已进行位移比对成功的图像：待比较图像与标准图像。

其中标准图像有一个检测主区域-客户键盘，设置四个检测子区域，子区域1701(数字键1)四个顶点像素的坐标为(27，15)，(27，19)，(29，15)，(29，19)，子区域1702(数字键9)四个顶点像素的坐标为(31，20)，(31，23)，(33，20)，(33，23)，子区域1703(客户键盘右边缘)四个顶点像素的坐标为(26，27)，(26，28)，(32，27)，(32，28)，子区域1704(客户键盘下边缘)四个顶点像素的坐标为(34，14)，(34，26)，(35，25)，(35，26)。

假设标准图像为A，当前录制待比较的图像为B，对检测子区域1内两幅图像同一坐标的每个像素An和Bn的灰度数值进行相减运算，得出一个值C：

C1n＝A1n(x，y)-B1n(x+Lx，y+Ly)+α(α为当前图像与标准图像的环境光亮度变化值)

每当C1n＝0±O(O为可疑物体分析设置-单个像素误差，这种情况表示像素无变化或有轻微的可忽略的变化，即图像无变化或有轻微的可忽略的变化)，子区域1701像素不变化计数器D1＝D1+1(D1初始值＝0)。

对子区域1702、1703和1704作同样的运算，得出D2，D3和D4。

当1-(D1+D2+D3+D4)/(E1+E2+E3+E4)(所有检测子区域总像素个数)≥P(可疑物体分析设置-总像素变化率)时，表示检测主区域有可疑物体，反之无可疑物体。

图18为前端设备装置402的可疑物体检测装置602分析流程图，可疑物体检测的具体步骤如下：

步骤1801：录像装置607检测是否到达设定的检测时间。

步骤1802：到达设定的检测时间后，进行物体移动检测。

步骤1803：判断是否有物体移动。

步骤1804：如没有物体移动情况下录像装置607录制一帧图像，把录像时间和摄像头名称同时传送给可疑物体检测装置602。

步骤1805：可疑物体检测装置602接收静态图像。

步骤1806：对静态图像进行位移比对。

步骤1807：判断静态图像位置有否存在不能校准的位移。

步骤1808：如存在不能校准的位移向信息上报装置604发送位移报警请求。

步骤1809：信息上报装置604进行请求处理，向监控中心装置401发出位移报警，并同时传送图像，由有关人员进行判断处理。

步骤1810：位移比对成功，读取需检测的第一个主区域信息。

步骤1811：对第一个检测主区域，进行可疑物体检测。

步骤1812：判别是否可疑，如不可疑，读取该摄像头其他检测主区域信息。

步骤1813：如有其他检测主区域，进行可疑物体检测，如没有其他检测主区域，流程结束。

步骤1814：如发现可疑，向信息上报装置604发出可疑物体报警请求，并继续读取该摄像头其他检测主区域信息。

步骤1815：信息上报装置604处理可疑物体检测装置报警请求，向监控中心装置401发送报警信息，并将当前可疑图像传输到监控中心装置401。

图19可疑物体检测装置602比对流程图，位移比对的具体步骤如下：

步骤1901：可疑物体检测装置602态图像。

步骤1902：读取摄像头名称。

步骤1903：调用该摄像头的标准图像和所有基准区域的像素坐标信息。

步骤1904：静态图像与标准图像的所有基准区域进行比对，将静态图像的像素坐标加上位移变化值Lx和Ly后，与标准图像中未加上位移变化值的同一坐标的所有像素进行相减运算，位移比对技术原理见上文。

步骤1905：调用该摄像头的位移对比精度-总像素变化率设定数值。

步骤1906：判断上述比对后的两幅图像变化率是否大于设定值。

步骤1907：如小于说明位移比对成功，流程结束。

步骤1908：大于设定值，说明比对不成功，需要进行校准，读取每次校准幅度设定值和第一个校准方向。

步骤1909：根据校准幅度和校准方向调整静态图像所有基准区域内的像素坐标，根据不同的校准方向加上或减去一个校准幅度值，并与标准图像再进行比对。

步骤1910：判断上述比对后的两幅图像变化率是否大于设定值。

步骤1911：小于设定值时，说明校准成功，更新位移变化值Lx和Ly，流程结束。

步骤1912：如大于变化值读取校准范围。

步骤1913：比较当前校准移动的幅度是否超出校准范围。

步骤1914：如没有超出范围，静态图像所有像素坐标再加上(或减去，根据不同的校准方向)一个校准幅度值后，重新进行比对。

步骤1915：如超出校准范围判断是否有其他校准方向，如有其他校准方向进行其他校准方向的比对。

步骤1916：如已没有其他校准方向，判断位移比对不成功，存在不能校准的摄像头位移，发出位移报警请求。

图20是可疑物体检测装置602的可疑物体分析流程图，可疑物体分析的具体步骤说明如下：

步骤2001：位移比对成功。

步骤2002：调用该摄像头的标准图像和第一个检测主区域中的各个子区域像素坐标信息。

步骤2003：静态图像与标准图像的所有检测子区域进行比对，将静态图像的像素坐标加上位移变化值Lx和Ly后，与标准图像中未加上位移变化值的同一坐标的所有像素进行相减运算，技术原理见上。

步骤2004：调用该摄像头的可疑物体分析-总像素变化率设定数值。

步骤2005：判断上述比对后的两幅图像变化率是否大于设定值，如小于设定值流程结束。

步骤2006：如大于设定值判断该检测区域有可疑物体，发出可疑物体报警请求。

图21为前端设备装置402向监控中心401发出的报警报文主要字段说明示意图。

图22为监控中心装置401的网点设置界面示意图，其中就近网点指该网点附近的其他网点，可对该网点附近区域内的数个网点捆绑进行相关的ATM设备安全检测。

图23为监控中心装置401的前端设备设置界面示意图，其中就近设备是指该设备附近的其他设备，可对该设备附件区域内的数台ATM设备捆绑进行相关的ATM设备安全检测。

图24为监控中心装置401的数据分析流程图，数据分析的具体步骤如下：

步骤2401：信息处理装置502判别接收的数据是否为ATM交易和故障数据。

步骤2402：如是，信息处理装置502向数据分析装置503发送ATM交易和故障数据。

步骤2403：数据分析装置503接收数据。

步骤2404：数据分析装置503判别数据是否为交易数据。

步骤2405：对交易数据利用交易分析装置503进行分析。

步骤2406：判别是否为可疑交易，如不是流程结束。

步骤2407：对故障数据利用故障分析装置504进行分析。

步骤2408：判别是否为可疑故障，如不是流程结束。

步骤2409：分析后判别为可疑交易或故障，发出可疑故障或可疑交易报警信息(在客户终端装置504可接收到该报警信息)。

步骤2410：数据分析装置503向前端设备交互装置505发出调用可疑交易时间段录像请求；

步骤2411：前端设备交互装置505处理请求，向前端设备装置402发出调用可疑交易时间段录像请求。

图25为前端设备装置402向监控中心装置401发出的ATM交易报文主要字段说明示意图。其中前端设备代码为前端设备装置402的标识码，每台前置设备装置402对应一个唯一的设备代码。前端设备代码和ATM设备代码必须一致。

图26为监控中心装置401的ATM设备交易类型设置界面示意图，其中的交易类型应与ATM交易报文的交易码一致。

图27为监控中心装置401的ATM设备可疑交易分析方法参数设置界面示意图。设置时一种交易类型只能设置一种交易分析方法。在设备筛选方式中，不能同时选择设备方式和网点方式。

图28为监控中心401的交易分析装置503流程图，交易分析方法具体步骤说明如下(下面的交易分析方法只对交易次数进行分析，对交易金额的分析可采用同样的方法)：

步骤2801：接收到一条交易报文。

步骤2802：提取交易报文中的交易码。

步骤2803：逐个读取已设置的交易分析方法参数中的交易类型字段内容，并提取所对应的交易码。

步骤2804：上述两个交易码是否匹配，如全部不匹配流程结束。

步骤2805：如匹配，记录分析方法名称，并读取该分析方法参数中的卡号筛选方式。

步骤2806：判断是否设置了同一卡号。

步骤2807：如不是，进行不同卡号的分析流程，方法同下。

步骤2808：提取交易报文中的ATM设备代码和交易时间信息。

步骤2809：读取该分析方法参数中的同一卡号设置中起止时间数值。

步骤2810：判断交易时间是否在起止时间范围内，如不是流程结束。

步骤2811：提取交易报文中的交易卡号，在数据库中，对应ATM设备的相应交易类型下，寻找相同的卡号，如已存在该卡号，该卡号计数器加1，否则增加该卡号并记计数器数值为1，记录交易时间。

步骤2812：读取该分析方法参数中的设备筛选方式。

步骤2813：判断设备筛选方式是否为网点方式。

步骤2814：如不是，进行设备方式的分析流程，方法同下。

步骤2815：读取网点方式的设置，读取该设置下的所有网点(以下简称所有网点)的所有设备相应交易类型该卡号的计数值，并求和。

步骤2816：判断求和值是否大于1。

步骤2817：如不大于1，流程结束。

步骤2818：如果大于1，读取所有网点的所有设备相应交易类型下同一卡号的所有交易时间，并提取其中最早的交易时间。

步骤2819：计算当前交易时间和最早交易时间的差值。

步骤2820：读取该分析方法参数中同一卡号设置的监视时间数值。

步骤2821：判断上述的差值是否大于监视时间数值。

步骤2822：如大于，所有网点的所有设备相应交易类型的同一卡号计数器清零，并清除交易时间数值。

步骤2823：判断是否有不同卡号筛选方式，如无流程结束，如有进行不同卡号分析。

步骤2824：如小于，读取该分析方法参数中同一卡号设置的交易报警次数。

步骤2825：判断上述的求和值是否大于报警次数，如小于流程结束。

步骤2826：如大于，可疑交易次数超限，发出可疑交易报警。

图29为前端设备装置402向监控中心装置401发出的ATM故障报文主要字段说明示意图。

图30为监控中心装置401的ATM设备模块设置界面示意图，其中的模块码应与ATM故障报文一致。

图31为监控中心装置401的ATM设备模块故障类型设置界面示意图，其中的故障码应与ATM故障报文一致。

图32为监控中心装置401的ATM设备模块故障分析方法参数设置界面示意图。设置时一个故障码只能设置一种分析方法。在设备筛选方式中，不能同时选择设备方式和网点方式。

图33为监控中心装置401的故障分析装置504流程图，故障分析方法具体步骤如下：

步骤3301：接收到一条故障报文。

步骤3302：提取故障报文中的模块码。

步骤3303：逐个读取已设置的故障分析方法中的模块名称字段内容，并提取所对应的模块码。

步骤3304：上述两个模块码是否匹配，如全部不匹配流程结束。

步骤3305：如匹配，记录分析方法名称，提取故障时间。

步骤3306：并读取该分析方法参数中的起止时间数值。

步骤3307：判断交易时间是否在起止时间范围内，如不是流程结束。

步骤3308：在数据库中，对应ATM设备的相应模块下，寻找相同的故障码，如已存在该故障码，该故障码计数器加1，否则增加该故障码器并记计数器数值为1，记录故障时间。

步骤3309：读取该分析方法参数中的设备筛选方式。

步骤3310：判断设备筛选方式是否为设备方式。

步骤3311：如不是进行网点方式的分析流程，方法同下。

步骤3312：读取设备方式的设置，读取该设置下所有设备(以下简称所有设备)相应模块该故障码的计数值，并求和。

步骤3313：判断求和值是否大于1。

步骤3314：如不大于1，流程结束。

步骤3315：如果大于1，读取所有设备相应模块同一故障码的所有故障时间，并提取其中最早的故障时间。

步骤3316：计算当前故障时间和最早故障时间的差值。

步骤3317：读取该分析方法参数中的监视时间数值。

步骤3318：判断上述的差值是否大于监视时间数值。

步骤3319：如大于，所有设备相应模块的同一故障码计数器清零，并清除故障时间数值。

步骤3320：如小于，读取该分析方法参数中的连续故障报警次数。

步骤3321：判断上述求和值是否大于报警次数，如小于流程结束。

步骤3322：如大于，发生可疑故障，进行报警。

综上所述，本发明提供一种ATM设备安全检测系统及方法，充分利用银行现有网络，利用图像比对技术、位移比对技术、交易和故障数据处理技术，能够有效地预防ATM犯罪。其取得的技术效果如下：

实时性强：由于客户的警惕性普遍较低，目前绝大部分ATM犯罪案件往往事后才被发现，这时银行和客户已遭受巨大的损失，财产的追讨需要一定的过程。ATM设备安全检测技术可实时识别当前正在或将要发生的ATM案件，及时阻止ATM罪案的发生。

识别能力强：通过对大量的ATM案件进行分析，ATM设备安全检测技术系统可有效辨识ATM犯罪案件，可在纷繁的各类ATM事件中正确地识别出属于ATM犯罪的事件，从而杜绝案件的发生。

适应能力强：针对新类型的ATM案件，可及时通过修改相关参数，正确辨识新型的ATM犯罪案件。

本发明实时性和针对性强，是银行有效防止ATM犯罪案件发生的重要技术手段，对保障银行的安全生产运行，保护银行和客户的财产具有十分重要的意义。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的权利要求，运用本发明说明书及图示内容所作的等效结构变化，均同理包含在本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种ATM设备安全检测方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

对ATM设备的面板进行包括摄像在内的实时检测，至少获取面板图像数据；

将获取的相邻两帧面板图像数据进行比较，如果所述的相邻两帧面板图像数据不同，则生成可疑图像报警信息；

将所述的可疑图像报警信息进行输出。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述的对ATM设备的面板进行包括摄像在内的实时检测是指：对ATM设备的面板进行摄像和振动感应的实时检测，以获取面板图像数据和面板振动数据。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是，将获取的振动数据与振动阈值进行比较，如果获取的振动数据大于等于振动阈值，则生成振动报警信息；

将所述的振动报警信息和可疑图像报警信息进行输出。

4.如权利要求1所述的ATM设备安全检测方法，其特征是，所述的将获取的相邻两帧面板图像数据进行比较还包括以下步骤：

将获取的面板图像数据进行彩色图像到黑白图像的转换；

将彩色图像到黑白图像转换后的相邻两帧面板图像数据进行比较。

5.如权利要求1所述的ATM设备安全检测方法，其特征是，所述的将获取的相邻两帧面板图像数据进行比较还包括以下步骤：

从获取的面板图像数据中提取出局部面板图像数据；

将相邻两帧面板图像数据的局部面板图像数据进行比较。

6.如权利要求1或2所述的ATM设备安全检测方法，其特征是，所述方法还包括：

对ATM设备面板的外部空间区域进行摄像，获取移动物体图像数据；

根据获取的移动物体图像数据，生成移动物体的移动轨迹，将生成的移动轨迹与预设的移动轨迹进行比较，如果生成的移动轨迹与预设的移动轨迹的差异范围落入报警值的范围内，则生成移动物体报警信息；

将所述的移动物体报警信息进行输出。

7.如权利要求1所述的ATM设备安全检测方法，其特征是，对输出的所述报警信息进行处理，以文字、声音、图形的形式进行报警。

8.一种ATM设备安全检测系统，其特征是，所述ATM设备安全检测系统包括：

摄像单元，用于对ATM设备的面板进行摄像，获取面板图像数据；

图像数据存储单元，用于将获取的每帧面板图像数据进行存储；

图像数据比较单元，用于将相邻两帧面板图像数据进行比较，如果所述的相邻两帧面板图像数据不同，则生成可疑图像报警信息；

报警信息输出单元，用于将所述的可疑图像报警信息进行输出。

9.如权利要求8所述的系统，其特征是，所述的系统还包括：

振动传感单元，用于对ATM设备的面板振动进行检测，获取面板振动数据；

振动数据比较单元，将获取的振动数据与振动阈值进行比较，如果获取的振动数据大于等于振动阈值，则生成振动报警信息；

所述的报警信息输出单元将所述的可疑图像报警信息和/或振动报警信息进行输出。

10.如权利要求8所述的ATM设备安全检测系统，其特征是，所述的图像数据比较单元包括：

图像转换模块，用于将所述的相邻两帧面板图像数据进行彩色图像到黑白图像的转换；

黑白图像比较模块，用于将彩色图像到黑白图像转换后的相邻两帧面板图像数据进行比较。

11.如权利要求8所述的系统，其特征是，所述的摄像单元还对ATM设备面板的外部空间区域进行摄像，获取移动物体图像数据；其中，所述的系统还包括：

移动轨迹生成单元，用于根据获取的移动物体图像数据，生成移动物体的移动轨迹；

移动轨迹比较单元，用于将生成的移动轨迹与预设的移动轨迹进行比较，如果生成的移动轨迹与预设的移动轨迹的差异范围落入报警值的范围内，则生成移动物体报警信息；

所述的报警信息输出单元将所述的可疑图像报警信息和/或移动物体报警信息进行输出。

12.如权利要求8所述的ATM设备安全检测系统，其特征是，所述ATM设备安全检测系统还包括：

报警信息处理单元，对输出的所述报警信息进行实时处理，以文字、声音、图形的形式进行报警。

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