CN101777223B - 金融自助服务终端及其安全区域的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金融自助服务终端，特别是一种具有交易安全区域控制系统的自助服务终端，其包括一安全区域控制系统，该安全区域控制系统包括一图像摄取控制器以及至少一图像传感器、一图像处理模块以及一异常警告模块，以及一标定基准线，该标定基准线采用鲜艳醒目的材料形成于距该机壳一预定距离的位置，该图像摄取模块依据该标定基准线标定该安全区域控制系统，图像处理模块根据欲操作者与标定基准线的成像位置关系判断控制安全区域内的操作者个数。该自助服务终端无需额外的物理隔离装置，提高设备安装的便利性，且采用图像传感器结合标定基准线的方式确定安全区域，对影像的计算复杂程度要大大降低，利于实施。

Description

金融自助服务终端及其安全区域的控制方法

技术领域

本发明涉及一种金融自助服务终端，特别是一种具有交易安全区域控制系统的自助服务终端。

背景技术

随着我国金融电子化改革的深入，金融自助设备已成为现代商业银行为用户提供服务的主要途径。随着金融自助设备的广泛应用，金融自助设备安全问题日益凸现，特别是在金融自助设备周边安全问题，如窥视密码、偷换卡等。金融自助设备的周边安全问题，主要由于在用户交易过程中有第二人接近“当前交易用户”引发的。针对金融自助设备周边安全问题，现有的防范措施主要有防窥视镜、基于物理隔离的安全岛等。然而，上述防范措施具有一定的局限性。就防窥视镜而言，用户在交易过程中，一边进行操作交易、一边看窥视镜，势必造成不便，甚至会因分散注意力而留给犯罪分子可乘之机；基于物理隔离的安全岛，采用物理设施(玻璃门等)把金融自助设备与当前交易用户保护起来，需要额外增加隔离装置，而物理隔离装置的安装也给设备布防增加不便。

因此，提供一种具有安全区域控制系统的金融自助服务终端非常必要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具有安全区域控制系统的金融自助服务终端及其安全区域控制方法。

上述金融自助服务终端包括机壳、内部机芯以及一安全区域控制系统，该安全区域控制系统用以形成一安全区域，确保操作者在操作金融自助服务终端时不被侵扰，该安全区域控制系统包括：一图像摄取模块，包括一图像摄取控制器以及至少一图像传感器，该图像传感器设置于该机壳上，用以摄取该安全区域内的实时图像，该图像摄取控制器用以初始化图像传感器、为该至少一图像传感器提供同步采集信号以及将该图像传感器摄取的实时图像存放到一图像存储模块；一图像处理模块，用以对该实时图像进行处理分析；以及一异常警告模块，用以在该图像处理模块对该实时图像处理分析发现异常时发出警告；其中，该安全区域控制系统还包括与一标定基准线，该标定基准线采用鲜艳醒目的材料形成于距该机壳一预定距离的位置，该图像摄取模块依据该标定基准线标定该安全区域控制系统，使得该安全区域为该标定基准线与该金融自助服务终端之间形成的空间范围，图像处理模块根据欲操作者与标定基准线的成像位置关系判断控制安全区域内的操作者个数。

优选的，该图像摄取模块包括三个图像传感器，分别设置于该机壳的一前面板上侧、左侧和右侧，该图像处理模块对每个图像传感器获得的实时图像进行单独处理分析或进行特征提取、立体匹配、三维人脸重建，获得操作者的人脸三维立体信息。

优选的，该标定基准线由设置于该金融自助服务终端正前方、左前方以及右前方的地面上三段标线组成，该安全区域是以该三条标定基准线以及该机壳的一底部前缘延长线围绕形成的区域为底、以及该设置于该机壳前面板上侧的该图像传感器设置的高度为高的一立体空间。

优选的，该图像传感器为红外图像传感器。

优选的，该图像存储模块包括三倍于图像传感器数目的图像存储器，且每三个图像存储器对应一个图像传感器。

优选的，该金融自助服务终端还包括一人体靠近检测器，用以感应该安全区域外的人体是否欲进入该安全区域，为该安全区域控制系统提供一启闭信号。

上述安全区域控制方法包括：

步骤一，检测是否有人体靠近该金融自助服务终端，若是，则进入步骤二，若否，则保持待机状态；

步骤二，启动该金融自助服务终端的一安全区域控制系统，判断该安全区域控制系统的自检是否成功及其标定基准线是否完整且可被检测，若是，则进入步骤三，若否，则发出系统异常的警报；

步骤三，初始化该图像传感器，将该标定基准线与该金融自助服务终端之间的空间范围覆盖于该图像传感器视觉范围内，形成一隐形安全区域，并实时摄取该安全区域内的场景图像，判断是否有人进入该安全区域，若有，则进入步骤四，若否，则转入待机状态；

步骤四，检测是否有第二人进入该安全区域，若是，则发出异常警报，若否，则等待该操作者操作完毕进入步骤五；

步骤五，实时检测该安全区域内的移动目标数量，判断该移动目标的数量是否大于1，若是，则发出异常警报，若否，转入待机状态。

优选的，步骤四中进一步包括：三个图像传感器同步摄取实时图像，并对该实时图像进行综合分析，包括特征提取、立体匹配、三维人脸重建，从而获得该操作者脸部的三维立体信息，并将该脸部三维立体信息与操作者进行的交易信息进行关联存储。

优选的，该图像传感器摄取实时图像并对该实时图像进行综合分析时分摄取、存储和计算处理三个步骤，且按照多流水线处理模式组织该三个步骤依次运行，即进行第一组数据的存储时，启动第二组数据的摄取，进行第二组数据的存储时，启动第一组数据的计算处理，启动第三组数据的摄取。

本发明提供的金融自助服务终端借助于图像传感器及其标定基准线，构筑隐形的安全区域，实时监测金融自助设备周边场景，并监控交易过程中及交易结束后的场景变化，一旦发现异常，立即发出警报，提醒用户注意并警示侵入者，提高自助交易的整体安全性。该自助服务终端无需额外的物理隔离装置，提高设备安装的便利性，且采用图像传感器结合标定基准线的方式确定安全区域，只需要确定安全区域内影像的有无、数目即可作出是否异常的判断，与现有技术相比，对影像的计算复杂程度要降低很多，因而节省大量的计算时间，从而降低安全控制成本。另外，本发明还采用三目图像传感器记录交易用户三维人脸立体信息，并将该脸部三位立体信息与操作者进行的交易信息进行关联存储，为自助交易而引发纠纷提供更加准确的参考证据，从而进一步提高该安全区域的精确性和安全控制的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一较佳实施例提供的金融自助服务终端的安全区域控制系统模块结构图；

图2是安全区域示意图；

图3是安全区域控制方法流程图；

图4是实时图像存储管理模式示意图；

图5是实时图像摄取、存储及计算处理的多流水线处理模式示意图；

图6是判断是否有操作者进入安全区域的示意图；以及

图7是判断是否有第二人侵入安全区域的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供的金融自助服务设备100其安全区域控制系统30包括一图像摄取模块31，一图像存储模块32，一图像处理模块33以及一异常警告模块34，其中该图像摄取模块31包括一图像摄取控制器311以及至少一图像传感器312，该图像传感器312设置于该金融自助服务设备100的机壳上，用以摄取一安全区域内的实时图像，该图像摄取控制器311用以初始化图像传感器312、为该至少一图像传感器312提供同步采集信号以及将该图像传感器312摄取的实时图像存放到该图像存储模块32；该图像处理模块33用以对该实时图像进行处理分析；该异常警告模块34用以在该图像处理模块33对该实时图像处理分析发现异常时发出警告；另外，该安全区域控制系统30还包括一标定基准线，该标定基准线采用鲜艳醒目的材料形成于距该机壳一预定距离的位置，该图像摄取模块31依据该标定基准线标定该安全区域控制系统30，使得该安全区域为该标定基准线与该金融自助服务终端100之间的空间范围。下面以三个图像传感器312形成三目立体视觉系统为例，阐述本发明的具体实施方式。

如图2所示，三个图像传感器312的布放位置分别为①、②、③，依次为机壳的前面板的上侧、左侧和右侧。三个图像传感器在本实施方式中都是红外图像传感器，可减少外界环境(光照、刮风下雨等)变化对场景信息采集造成的影响。与该三个图像传感器312对应的三条标定基准线分别是A、B、C，该标定基准线用鲜艳醒目的材料制作，事先铺设在金融自助设备地面的周围，例如可用瓷砖等材料镶嵌在金融自助设备周围的地面上。由该三目图像传感器312监控的空间范围为红线勾画出的立体空间，也就是以该三条标定基准线A、B、C以及该机壳的底部前缘延长线围绕形成的区域为底、以及设置在该机壳前面板上侧(位置①)的该图像传感器312设置的高度为高的一立体空间，此空间即为安全区域，相当于一隐形安全亭，包括金融自助服务终端100的三个方向(前方、左方、右方)安全距离范围内的空间。一般情况下，安全距离定为1米，若该位置①的图像传感器312设置的高度为h，则隐形安全亭为1×1×h的三维立体空间。

以下介绍该金融自助服务设备100其安全区域控制方法，具体实施步骤如图3所示，包括：

步骤S1，检测是否有人体靠近该金融自助服务终端，若是，则进入步骤S2，若否，则保持待机状态；

步骤S2，启动该金融自助服务终端的一安全区域控制系统，判断该安全区域控制系统的自检是否成功及其标定基准线是否完整且可被检测，若是，则进入步骤S3，若否，则发出系统异常的警报；

步骤S3，初始化该图像传感器，将该标定基准线与该金融自助服务终端之间的空间范围覆盖于该图像传感器视觉范围内，形成一隐形安全区域，并实时摄取该安全区域内的场景图像，判断是否有人进入该安全区域，若有，则进入步骤S4，若否，则转入待机状态；

步骤S4，检测是否有第二人进入该安全区域，若是，则发出异常警报，若否，则等待该操作者操作完毕进入步骤S5；

步骤S5，实时检测该安全区域内的移动目标数量，判断该移动目标的数量是否大于1，若是，则发出异常警报，若否，转入待机状态。

具体的，步骤S1中利用靠近传感器检测人体的靠近，一旦检测到有人靠近金融自助设备，马上启动开启安全控制系统自检，判断该安全区域控制系统的图像传感器是否可用及其标定基准线是否完整且可被检测，若发现异常，马上发出警报，禁止一切交易。该步骤S1和S2通过检测移动物体的靠近，开启安全区域控制系统自检，若自检不通过，则可能发生器件故障等异常情况，马上禁止一切交易，确保金融自助设备的安全性。

步骤S3中通过开启图像传感器组成的立体视觉系统，标定安全空间范围，形成隐形安全区域，即构筑隐形安全亭。当有人进入安全亭时，可能从三个方向(左方、正前方、右方)进入，如图6所示。当检测人体进入安全亭时，三目图像传感器分成三个独立子系统，不作融合处理，也就是说，该三个图像传感器312各自负责一个方向的检测，位置①的图像传感器负责正前方，位置②图像传感器负责左方，位置③的图像传感器负责右方，对各个图像传感器采集到的场景图像进行单独分析，计算人体与地面安全距离基准线的相对位置，判断行人是否进入安全亭。采用显式的标定基准线，为场景信息提供固定的标定基准，只要计算“人体与基准线之间”的相对位置便可知道人体是否进入安全亭范围，从而降低系统计算的复杂度，便于系统实现。当然为了提高系统的监控精度，三目图像传感器所得实时图像也可以进行融合处理，得到更加精确的人体特征，以此判断该人体特征成像位置与基准线成像的位置关系来确定安全空间中人体的个数。融合处理虽然提高了判断的准确率，但是增加了系统复杂度，对系统的硬件要求较高。

在步骤S3及S4中，该图像传感器摄取实时图像并对该实时图像进行综合分析时分摄取、存储和计算处理三个步骤，且按照多流水线处理模式组织该三个步骤依次运行，即进行第一组数据的存储时，开始第二组数据的摄取，进行第二组数据的存储时，开始第三组数据的摄取。也就是说，由图像传感器形成的立体视觉系统工作涉及采集、存储、计算处理的交互。其中，图像摄取控制器由FPGA(Field-Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列)实现，具备以下功能：

(1)初始化图像传感器和采集参数

(2)提供同步采集信号

(3)存放图像数据到存储器

图像存储器由三组DDRAM(Double Data Rate SDRAM，即双倍速率同步动态随机存储器)组成，图像存储模块采用循环操作的访问策略，交替读、写三组存储器中的图像数据，如图4所示。图4中，存储器1-1，存储器1-2，存储器1-3分别对应三个图像传感器，其余两组类同。

立体视觉系统按照多流水线处理模式来组织采集、存储和计算处理三个步骤，如图5所示。在立体视觉系统的计算中，按照多流水线处理架构组织采集、存储、计算处理三个步骤：开始第一组数据的存储时，启动第二组数据的采集；开始第二组数据的存储时，启动第一组数据的计算处理，启动第三组数据的采集。立体视觉系统采用多流水线模式组织采集、存储、计算处理三个步骤，让三个步骤并行开展，解决各步骤之间的处理效率和时间开销的矛盾，提高立体视觉系统的整体性能。

步骤S4中，当系统检测到有人进入安全亭范围后，三目图像传感器组成的立体视觉系统，对采集到的三幅场景图像进行综合分析，包括特征提取、立体匹配、三维人脸重建，从而获得用户的人脸的三维立体信息。三维信息可以是点云(point cloud)即三维坐标系中的一些点，也可以是深度图像(depth image或range image)即深度图像上的每个像素表示该点到成像平面的距离。图像处理模块33对采集到的多幅场景图像进行综合分析获取三维信息的过程如下：

(1)、通过图像传感器获取不同视点的特定人脸图像，并建立一个一般三维人脸模型；

(2)、从不同视点的人脸图像提取人脸的特征，即在不同人脸图像上标注对应的人脸特征点，如眼角、嘴角以及鼻尖等部位；

(3)、使用视觉方法计算人脸特征点的三维空间点位置，并用于变形一般三维人脸网格模型，从而建立特定人脸的几何模型；

(4)、使用多视点人脸图像合成特定人脸的纹理图像并进行纹理映射，从而建立特定人的三维人脸数据。

借助上述立体视觉系统，捕获当前交易用户的人脸三维立体信息可以为日后纠纷处理提供参考依据。

并且，在当前用户交易过程中，通过监控检测标定基准线附近的场景变化，检测是否有第二人入侵安全亭。如图7所示。一旦发现出现有第二个人跨越安全距离基准线，马上发出语音提示，提醒当前交易用户，警示侵入者，保持排队等候秩序。该过程中对第二人入侵的判断可以对三个图像传感器获得的实时图像进行单独处理分析，即在当前用户交易过程中，各摄像头分别负责自己的场景区域，实时监测安全距离基准线附近的场景变化，通过比较人体与基准线的相对位置来检测是否有第二人入侵安全亭。但是当第一人进入安全区域进行自助交易是可能由于人体晃动而是造成对基准标定线的遮挡等情况，或者是为了更加准确的判断第二人的进入，该过程也可以采用对三目图像传感器所采集的实时图像进行融合处理的方式。

步骤S5中，当用户交易完毕，完成取卡动作后，进入交易结束安全监控阶段：此时，在安全亭范围内只允许有一个移动人体。实时检测安全亭内的移动目标，一旦发现出现两个移动人体，马上发出警报，提醒离开的用户注意，警示不遵守排队秩序侵入者保持秩序。这样，只有在用户交易结束并离开安全亭空间后，才允许下一位用户进入安全亭空间，通过检测安全亭空内的移动目标，确保交易用户离开前，没有第二人进入安全亭，从而提高自助交易的整体安全性。该阶段可以通过对每个图像传感器的实时图像进行单独处理分析，实时监测安全距离基准线附近的场景变化，通过比较人体与基准线的相对位置来检测是否有第二人入侵安全亭。当然为了提高系统的监控准确率也可采用对三目图像传感器所采集的实时图像进行融合处理的方式准确分析安全区域内的移动人体个数，以提高系统的判断准确率，减少系统误报率。

本发明提供的金融自助服务终端借助于图像传感器及其标定基准线，构筑隐形的安全区域，实时监测金融自助设备周边场景，并监控交易过程中及交易结束后的场景变化，一旦发现异常，立即发出警报，提醒用户注意并警示侵入者，提高自助交易的整体安全性。该自助服务终端无需额外的物理隔离装置，提高设备安装的便利性，且采用图像传感器结合标定基准线的方式确定安全区域，只需要确定安全区域内影像的有无、数目即可作出是否异常的判断，与现有技术相比，对影像的计算复杂程度要降低很多，因而节省大量的计算时间，从而降低安全控制成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种金融自助服务终端，其包括机壳、内部机芯以及一安全区域控制系统，该安全区域控制系统用以形成一安全区域，确保操作者在操作金融自助服务终端时不被侵扰，该安全区域控制系统包括：

一图像摄取模块，包括一图像摄取控制器以及至少一图像传感器，该图像传感器设置于该机壳上，用以摄取该安全区域内的实时图像，该图像摄取控制器用以初始化图像传感器、为该至少一图像传感器提供同步采集信号以及将该图像传感器摄取的实时图像存放到一图像存储模块；

一图像处理模块，用以对该实时图像进行处理分析；以及

一异常警告模块，用以在该图像处理模块对该实时图像处理分析发现异常时发出警告；

其特征在于，该安全区域控制系统还包括一标定基准线，该标定基准线采用鲜艳醒目的材料形成于距该机壳一预定距离的位置，该图像摄取模块依据该标定基准线标定该安全区域控制系统，使得该安全区域为该标定基准线与该金融自助服务终端之间形成的空间范围，图像处理模块根据欲操作者与标定基准线的成像位置关系判断控制安全区域内的操作者个数；

该图像摄取模块包括三个图像传感器，分别设置于该机壳的一前面板上侧、左侧和右侧，该图像处理模块对每个图像传感器获得的实时图像进行单独处理分析或进行特征提取、立体匹配、三维人脸重建，获得操作者的人脸三维立体信息；

该标定基准线由设置于该金融自助服务终端正前方、左前方以及右前方的地面上三段标线组成，该安全区域是以该三条标定基准线以及该机壳的一底部前缘延长线围绕形成的区域为底、以及该设置于该机壳前面板上侧的该图像传感器设置的高度为高的一立体空间。

2.根据权利要求1所述的金融自助服务终端，其特征在于，该图像传感器为红外图像传感器。

3.根据权利要求1所述的金融自助服务终端，其特征在于，该图像存储模块包括三倍于图像传感器数目的图像存储器，且每三个图像存储器对应一个图像传感器。

4.根据权利要求1所述的金融自助服务终端，其特征在于，该异常警告模块包括声和/或光发生器。

5.根据权利要求1所述的自助服务终端，其特征在于，该金融自助服务终端还包括一人体靠近检测器，用以感应该安全区域外的人体是否欲进入该安全区域，为该安全区域控制系统提供一启闭信号。

6.一种安全区域控制方法，用以为一金融自助服务终端的操作者提供一安全操作区域，该安全区域控制方法包括：

步骤一，检测是否有人体靠近该金融自助服务终端，若是，则进入步骤二，若否，则保持待机状态；

步骤二，启动该金融自助服务终端的一安全区域控制系统，判断该安全区域控制系统的自检是否成功及其标定基准线是否完整且可被检测，若是，则进入步骤三，若否，则发出系统异常的警报；

步骤三，初始化该图像传感器，将该标定基准线与该金融自助服务终端之间的空间范围覆盖于该图像传感器视觉范围内，形成一隐形安全区域，并实时摄取该安全区域内的场景图像，判断是否有人进入该安全区域，若有，则进入步骤四，若否，则转入待机状态；

步骤四，检测是否有第二人进入该安全区域，若是，则发出异常警报，若否，则等待该操作者操作完毕进入步骤五；

步骤五，实时检测该安全区域内的移动目标数量，判断该移动目标的数量是否大于1，若是，则发出异常警报，若否，转入待机状态。

7.如权利要求6所述的安全区域控制方法，其特征在于，步骤四中进一步包括：三个图像传感器同步摄取实时图像，并对该实时图像进行综合分析，包括特征提取、立体匹配、三维人脸重建，从而获得该操作者脸部的三维立体信息，并将该脸部三维立体信息与操作者进行的交易信息进行关联存储。

8.如权利要求6所述的安全区域控制方法，其特征在于，该图像传感器摄取实时图像并对该实时图像进行综合分析时分摄取、存储和计算处理三个步骤，且按照多流水线处理模式组织该三个步骤依次运行，即进行第一组数据的存储时，启动第二组数据的摄取，进行第二组数据的存储时，启动第一组数据的计算处理，启动第三组数据的摄取。

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