CN101794481A - Atm自助银行监控系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种ATM自助银行监控系统，包括：图像采集单元，用于摄取ATM终端操作区域的图像；图像分析单元，用于对所述图像采集单元摄取的图像进行分析，获取ATM终端操作区域内的用户行为；异常行为数据库，用于存储异常行为模型；异常行为决策单元，用于根据异常行为数据库中存储的异常行为模型确定所述图像分析单元获取的用户行为是否异常；报警单元，用于在所述异常行为决策单元确认用户行为异常时发出报警信号。本发明还提供一种对应的方法。本发明在不需要人为干预的情况下，通过对图像采集单元摄取的图像序列进行自动分析和判断用户行为，并在确定用户行为异常时发出报警信号，实现对动态场景中的自动监控和报警。

Description

ATM自助银行监控系统和方法
技术领域
本发明涉及计算机网络应用领域，尤其涉及一种ATM自助银行监控系统和方法。
背景技术
在过去的20年中，无人值守的ATM自助银行大量涌现。这些ATM自助银行在带给大众快捷和方便服务的同时，各类刑事犯罪也在这一场景内频繁发生。这使得ATM自助银行安全管理问题日益成为关注的重点，其中常见的非暴力犯罪行为包括掉包、偷看密码等活动，暴力犯罪行为包括抢夺、破坏柜员机等活动。
银行卡业务的迅速发展，促使各商业银行竞相采取各种措施来提高ATM类自助银行设备的使用和交易安全性，但对于ATM使用者在操作ATM时所遭遇的各种违法行为，尚缺乏较为有效的防范和预警措施。目前ATM自助银行大多采用传统的视频监控系统，即在ATM自助银行场所设置多台摄像机进行视频信息采集，并将采集的视频信息传回到监控中心进行存，同时将上述视频信息在视频监视墙上实时显示给安全监控人员，由安全监控人员判断犯罪行为。由于上述传统的视频监控是一种事件历史记录系统，而不是监控预警工具，因此基本上是在犯罪发生之后再去查询录像记录，不能在事件发生时，实时通知安全人员，致使造成的损失无法挽回。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述ATM自助银行视频监控系统仅能通过事后查询方式获取犯罪记录，而无法进行主动预警的缺陷，提出一种ATM自助银行监控系统和方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案是，构造一种ATM自助银行监控系统，包括：
图像采集单元，用于摄取ATM终端操作区域的图像；
图像分析单元，用于对所述图像采集单元摄取的图像进行分析，获取ATM终端操作区域内的用户行为；
异常行为数据库，用于存储异常行为模型；
异常行为决策单元，用于根据异常行为数据库中存储的异常行为模型确定所述图像分析单元获取的用户行为是否异常；
报警单元，用于在所述异常行为决策单元确认用户行为异常时发出报警信号。
在本发明所述的ATM自助银行监控系统中，所述ATM终端操作区域包括等候线，所述异常行为模型包括所述等候线内超过一人或者所述等候线内有一人且还有部分人体躯干跨越等候线。
在本发明所述的ATM自助银行监控系统中，还包括有通过网络连接到所述异常行为决策单元的监控终端，所述异常行为决策单元在确认用户行为异常时发送图像采集单元摄取的图像及报警信号到该监控终端。
在本发明所述的ATM自助银行监控系统中，所述图像分析单元连接到分别摄取不同ATM终端操作区域的图像的多个图像采集单元且所述异常行为决策单元连接到一个图像分析单元，或者所述图像分析单元连接到一个图像采集单元且异常行为决策单元连接到多个图像分析单元。
在本发明所述的ATM自助银行监控系统中，所述异常行为模型包括非暴力和暴力行为两类，其中非暴力行为模型包括偷看密码、拍肩膀换卡、掉包、尾随诈骗行为；暴力行为模型包括抢夺、破坏ATM机行为。
在本发明所述的ATM自助银行监控系统中，所述异常行为模型包括轻微异常、一般异常及严重异常，所述报警单元在异常行为决策单元确定用户行为轻微异常、一般异常和严重异常时发出不同的报警信号。
在本发明所述的ATM自助银行监控系统中，所述图像采集单元及图像分析单元位于ATM终端，所述ATM终端通过传输网络与所述异常行为决策单元连接。
本发明还提供一种ATM自助银行监控方法，括以下步骤：
(a)摄取ATM终端操作区域的图像；
(b)对所述摄取的图像进行分析，获取ATM终端操作区域内的用户行为；
(c)根据异常行为模型确定所述获取的用户行为是否异常；
(d)在确认用户行为异常时发出报警信号。
在本发明所述的ATM自助银行监控方法中，所述ATM终端操作区域包括等候线，所述异常行为模型包括所述等候线内超过一人或者所述等候线内有一人且还有部分人体躯干跨越等候线。
在本发明所述的ATM自助银行监控方法中，所述步骤(c)之后还包括：在确认用户行为异常时发送所述步骤(a)中摄取的图像及报警信号到监控终端显示。
在本发明所述的ATM自助银行监控方法中，所述异常行为模型包括轻微异常、一般异常及严重异常，所述步骤(d)在确定用户行为轻微异常、一般异常和严重异常时发出不同的报警信号。
本发明的ATM自助银行监控系统和方法，在不需要人为干预的情况下，通过对图像采集单元摄取的图像序列进行自动分析和判断用户行为，并在确定用户行为异常时发出报警信号，实现对动态场景中的自动监控和报警。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明ATM自助银行监控系统的硬件平台结构框图；
图2是本发明ATM自助银行监控系统第一实施例的结构示意图；
图3是本发明ATM自助银行监控系统第二实施例的结构示意图；
图4是本发明ATM自助银行监控方法实施例的流程示意图。
具体实施方式
本发明基于计算机视觉和人工智能技术，可对多个ATM终端进行24小时不间断监控，进行目标定位、识别和跟踪，并在此基础上分析和判断目标的行为，从而做到既能完成日常管理又能在异常情况发生的时候及时做出反应。本发明能彻底消除保安人员因工作疲劳或同时监控多路视频而无法保持对每路视频的注意力的弊端。
本发明通过建立ATM终端操作过程中的异常行为模型，并通过对比异常行为模型来识别犯罪行为，从而进行主动监控。通常在使用ATM终端时的正常行为是：在ATM终端所在的区域里(室内或室外)排队操作；当有使用者正在操作时，其他使用者需要站在一根黄线(即等候线，通常距离ATM终端1米)之外等候。当完成操作后，使用者随即离开，排在后面的使用者再跨入等候线之内进行操作。经过在银行及公安机关的实地调查，发生在ATM终端的诈骗和抢劫行为(如偷看密码、拍肩膀换卡、掉包等)都有一个共同的特征，就是作案人员需要跨过ATM终端处设置的等候线(即距离ATM终端1米处的黄线)进行作案。因此，在建立异常行为模型时，只需将等候线内超过1人或者等候线外有人伸手或伸头越过等候线的行为作为异常行为模型进行密切关注，即可自动监控诈骗和抢劫行为。进一步地，可在建立异常行为模型时将上述行为分成多个等级，例如：轻微违规行为(如排队不小心跨过等候线)、一般违规行为(如诈骗)、严重违规行为(如抢劫)等。本发明还针对ATM终端的不同异常行为的严重程度，启动不同等级的预警和监控功能。
如图1所示，是本发明ATM自助银行监控系统的硬件平台结构框图。该硬件平台包括监控客户端11、服务器12、ATM终端13以及摄像机14，其中监控客户端11通过有线或无线网络(例如基于TCP/IP协议通讯方式的网络)连接到服务器12，ATM终端13通过网络连接到服务器12，摄像机14通过同轴电缆直接相连到ATM终端13，以摄取ATM终端13的操作区域的图像。
如图2所示，是本发明ATM自助银行监控系统第一实施例的结构示意图。该监控系统包括图像采集单元21、图像分析单元22、异常行为决策单元23、报警单元24以及异常行为数据库25。在本实施例中，多个图像采集单元21可以为图1中的摄像机14，其分别安装于不同的ATM终端13处，多个图像采集单元21连接到一个图像分析单元22；图像分析单元22、异常行为决策单元23及异常行为数据库25则设置于图1中的服务器12处；报警单元24包含设于ATM终端13处的报警器和/或设于监控客户端11处的报警装置。
图像采集单元21用于摄取ATM终端操作区域的图像。该图像采集单元21例如为摄像机和/或红外探测器等装置，其实时地采集ATM终端的操作区域内的视频图像或图片序列，并将采集的图像发送到图像分析单元22。
图像分析单元22用于对图像采集单元21摄取的图像进行分析，以获取ATM终端操作区域内的用户行为。该图像分析单元22对图像序列进行自动分析并进行特征提取，例如识别图像序列中的人及人的动作。
异常行为数据库25用于存储异常行为模型。其中异常行为模型包括等候线内超过一人或者所述等候线内有一人且还有部分人体躯干跨越等候线等。例如针对诈骗类异常行为提供了基于等候线(一米黄线)、其他标的物及用户行为规则的视频分析的异常行为模型，针对暴力类异常行为提供了基于多个特征向量的行为分析的异常行为模型，从而对ATM终端操作区域中正常行为及疑似犯罪行为进行识别，判断出异常事件。
异常行为决策单元23用于根据异常行为数据库25中存储的异常行为模型确定图像分析单元22获取的用户行为是否异常。
报警单元24用于在异常行为决策单元23确认用户行为异常时发出声和/或光等报警信号，使犯罪隐患得到有效的消除或使损失降到最低。
此外，上述系统中还可包括通过有线或无线网络连接到异常行为决策单元23的监控终端(图中未示出)，异常行为决策单元23在确认用户行为异常时发送图像采集单元21摄取的图像到该监控终端。
在上述的ATM自助银行监控系统中，异常行为数据库25中的异常行为模型分为轻微异常、一般异常及严重异常，异常行为决策单元23根据上述不同的异常行为模型确认不同的用户行为的异常等级，而报警单元24则根据异常等级发出不同的报警信号，例如在轻微异常时仅在ATM终端进行语音提醒，在一般异常时在ATM终端发出报警声音，在严重异常时发出报警声，并通过网络实时通知保安人员进行处理。通过上述系统，可根据异常事件的严重程度，启动不同等级的预警和监控功能。
如图3所示，是本发明ATM自助银行监控系统第二实施例的结构示意图。该监控系统包括图像采集单元31、图像分析单元32、异常行为决策单元33、报警单元34以及异常行为数据库35。在本实施例中，每一图像采集单元31分别安装于不同的ATM终端13处，并分别连接到一个图像分析单元32；异常行为决策单元33及异常行为数据库35则设置于图1中的服务器12处，多个图像分析单元32连接到一个异常行为决策单元33；报警单元34包含设于ATM终端13处的报警器和/或设于监控客户端11处的报警装置。
在上述系统中，可包括一个设置模块，用于设置异常行为数据库中的异常行为模型。在本发明的系统进行视频监控时，采用敏感区域划分和目标跟踪的方法，对视野内活动物体的轨迹进行分类，以识别异常行为。上述设置模块根据ATM终端操作区域内的目标数量及目标才敏感区域中停留的时间建立异常行为模型，以识别如掉包诈骗、偷看密码、破坏ATM机或恶意取款等犯罪行为；该设置模块还根据目标的运动方向、运动速度(通过捕捉目标身体上值得关注的特征点，如视频序列中前后帧画面中目标的手臂、头部、脚的位置来估计出各身体部位的运动)及姿态模式(根据目标的手臂、头部、脚等特征位置的布局判别出目标所处的姿态)、运动关联程度(通过一段时间内目标运动特征得到一组状态序列，通过分析此序列的连贯性、突变性模式，以用来判别目标运动是否正常)及运动复杂度(根据目标的姿态的变化表征目标运动的复杂程度)建立异常行为模型，以识别暴力犯罪行为。
如图4所示，是本发明一种ATM自助银行监控方法实施例的流程图。该方法包括以下步骤：
步骤S41：摄取ATM终端操作区域的图像。其中ATM终端操作区域包括等候线。
步骤S42：对步骤S41中摄取的图像进行分析，获取ATM终端操作区域内的用户行为。
步骤S43：根据异常行为模型确定所述获取的用户行为是否异常。其中异常行为模型包括所述等候线内超过一人或者所述等候线内有一人且还有部分人体躯干跨越等候线。
步骤S44：在确认用户行为异常时发出报警信号。
在上述方法中，步骤S43之后还包括：在确认用户行为异常时发送所述步骤S41中摄取的图像传送到监控终端显示。
在上述方法中，异常行为模型包括轻微异常、一般异常及严重异常，步骤S44在确定用户行为轻微异常、一般异常和严重异常时发出不同的报警信号。
本方法和系统具有充分的技术可行性，经测试表明，对ATM终端存在的人为跨越一米等候黄线进行诈骗的行为，系统均能实时识别确认。
本发明还可具有相当的功能可扩展性，可以在本发明的部分硬件或软件装置进行改进的基础上，实现诸如非法张贴报警、镜头被遮挡报警、图像被干扰报警功能和增加短信呼叫系统实时联系维护等技术效果(例如通过增加异常行为模型)。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种ATM自助银行监控系统，其特征在于，包括：
图像采集单元，用于摄取ATM终端操作区域的图像；
图像分析单元，用于对所述图像采集单元摄取的图像进行分析，获取ATM终端操作区域内的用户行为；
异常行为数据库，用于存储异常行为模型；
异常行为决策单元，用于根据异常行为数据库中存储的异常行为模型确定所述图像分析单元获取的用户行为是否异常；
报警单元，用于在所述异常行为决策单元确认用户行为异常时发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的ATM自助银行监控系统，其特征在于，所述ATM终端操作区域包括等候线，所述异常行为模型包括所述等候线内超过一人或者所述等候线内有一人且还有部分人体躯干跨越等候线。
3.根据权利要求1或2所述的ATM自助银行监控系统，其特征在于，还包括有通过网络连接到所述异常行为决策单元的监控终端，所述异常行为决策单元在确认用户行为异常时发送图像采集单元摄取的图像及报警信号到该监控终端。
4.根据权利要求1或2所述的ATM自助银行监控系统，其特征在于，所述图像分析单元连接到分别摄取不同ATM终端操作区域的图像的多个图像采集单元且所述异常行为决策单元连接到一个图像分析单元，或者所述图像分析单元连接到一个图像采集单元且异常行为决策单元连接到多个图像分析单元。
5.根据权利要求1所述的ATM自助银行监控系统，其特征在于，所述异常行为模型包括非暴力和暴力行为两类，其中非暴力行为模型包括偷看密码、拍肩膀换卡、掉包、尾随诈骗行为；暴力行为模型包括抢夺、破坏ATM机行为。
6.根据权利要求1所述的ATM自助银行监控系统，其特征在于，所述异常行为模型包括轻微异常、一般异常及严重异常，所述报警单元在异常行为决策单元确定用户行为轻微异常、一般异常和严重异常时发出不同的报警信号。
7.一种ATM自助银行监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)摄取ATM终端操作区域的图像；
(b)对所述摄取的图像进行分析，获取ATM终端操作区域内的用户行为；
(c)根据异常行为模型确定所述获取的用户行为是否异常；
(d)在确认用户行为异常时发出报警信号。
8.根据权利要求7所述的ATM自助银行监控方法，其特征在于，所述ATM终端操作区域包括等候线，所述异常行为模型包括所述等候线内超过一人或者所述等候线内有一人且还有部分人体躯干跨越等候线。
9.根据权利要求7或8所述的ATM自助银行监控方法，其特征在于，所述步骤(c)之后还包括：在确认用户行为异常时发送所述步骤(a)中摄取的图像及报警信号到监控终端显示。
10.根据权利要求7所述的ATM自助银行监控方法，其特征在于，所述异常行为模型包括轻微异常、一般异常及严重异常，所述步骤(d)在确定用户行为轻微异常、一般异常和严重异常时发出不同的报警信号。
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