CN103679123B - 一种atm面板上遗留物检测的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ATM面板上遗留物检测的方法和系统，方法步骤如下：根据站立区域前景图像的像素值变化判断出ATM面板的操作人的状态为离开时，对所述连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算，根据重合度计算的结果得到目标前景图像并确定目标所在区域；以及，统计出包含有所述目标所在区域的图像帧数，当统计出包含有目标所在区域的图像帧数大于设定阈值时，确定ATM面板上存在遗留物。通过本发明解决了环境变化及客户进出所带来的影响，提高检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理和视频智能监控领域，尤其涉及一种ATM面板上遗留物检测的方法和系统。
背景技术
目前，自助柜员机（Automatic teller machine，ATM）已经成为人们生活中不可缺少的一部分，各银行均设有数量众多的ATM。然而ATM为人们的生活带来便利的同时，也带了一些困扰，比如物品遗忘等等。通常银行会在ATM机上方加装摄像头，在监测金融犯罪的同时也进行遗留物的监测。
现有技术中，遗留物检测主要是根据视频图像分析找出图像中的前景目标，如果该前景目标长时间存在于场景中，则认为该目标为遗留物。但是由于ATM应用环境的特殊性，使得现有技术的方法因为环境变化或其它因素而出现失误，比如光照变化所带来的影响、客户无规律的进出带来的影响以及客户操作时间的带来的影响。因此现有技术检测遗留物的方法已不能满足需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种ATM面板上遗留物检测的方法和系统，以解决现有技术检测遗留物时受环境变化及其它因素影响造成失误的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种ATM面板上遗留物检测的方法，步骤如下：
根据站立区域前景图像的像素值变化判断出ATM面板的操作人的状态为离开时，对所述连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算；以及，
根据重合度计算的结果得到目标前景图像并确定目标所在区域；
统计出包含有所述目标所在区域的图像帧数，当统计出包含有目标所在区域的图像帧数大于设定阈值时，确定ATM面板上存在遗留物。
本发明实施例还提供一种ATM面板上遗留物检测的系统，包括：
操作人状态判断单元，用于根据站立区域前景图像的像素值变化判断出ATM面板的操作人的状态；
目标所在区域确定单元，用于当操作人的状态为离开时，对所述连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算，根据重合度计算的结果得到目标前景图像并确定目标所在区域；
目标确定单元，用于统计出包含有所述目标所在区域的图像帧数，当统计出包含有目标所在区域的图像帧数大于设定阈值时，确定ATM面板上存在遗留物。
本发明实施例取得了如下有益效果：对监测图像进行背景建模和前景提取，并对操作人站立区域和ATM面板区域进行检测，解决了环境变化及客户进出所带来的影响，提高检测结果的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例一种ATM面板上遗留物检测的方法的流程图；
图2为本发明实施例一种ATM面板上遗留物检测的方法的具体流程图；
图3为本发明实施例一种ATM面板上遗留物检测的系统的结构图;
图4为本发明实施例一种ATM面板上遗留物检测的系统的具体结构图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。
本发明实施例一，提供一种ATM面板上遗留物检测的方法，如图1所示，步骤如下：
步骤S101，根据站立区域前景图像的像素值变化判断出ATM面板的操作人的状态为离开时，对连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算；以及，
根据重合度计算的结果得到目标前景图像并确定目标所在区域。
步骤S102，统计出包含有目标所在区域的图像帧数，当统计出包含有目标所在区域的图像帧数大于设定阈值时，确定ATM面板上存在遗留物。
本发明实施例取得了如下有益效果：对操作人状态进行判断，只在操作人离开的时候进行对ATM面板区域进行检测，解决了环境变化及客户进出所带来的影响，提高检测结果的准确性。
本发明实施例二，提供一种ATM面板上遗留物检测的方法，如图2所示，步骤如下：
步骤S201，获取原始视频图像。
步骤S202，对原始视频图像进行背景建模和前景提取生成背景图像和前景图像，其中，背景图像包括站立区域背景图像和面板区域背景图像，前景区域图像包括站立区域前景图像和面板区域前景图像；
具体包括：对原始视频图像在YUV色彩空间下的Y、U和V分量进行二十五帧累积求和并求取平均值，得到Y、U和V分量对应的累积平均帧图像；
设定一目标直方图，根据目标直方图对累积平均帧图像进行直方图规定化处理得到背景图像；
根据目标直方图对当前帧图像进行直方图规定化处理，直方图规定化处理得到的图像与背景图像进行绝对值差分，得到YUV色彩空间下的前景图像；
将YUV色彩空间下的前景图像进行二值化得到对应Y、U和V分量的三个二值图，对三个二值图进行或运算得到前景图像。
步骤S203，统计站立区域前景图像的像素值变化，判断出ATM面板的操作人的状态，若操作人的状态为离开，则执行步骤S204，具体判断方法如下：
若站立区域前景图像的像素值由低于预设阈值变为大于预设阈值，则操作人的状态为进入；
若站立区域前景图像的像素值大于预设阈值的帧数大于预设帧数阈值，则操作人的状态为停留；
若站立区域前景图像的像素值由大于预设阈值变为低于预设阈值，则操作人的状态为离开。
步骤S204，对连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算；以及，根据重合度计算的结果得到目标前景图像并确定目标所在区域。
其中，对连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算前，还包括对站立区域背景图像进行更新，具体包括：
若站立区域背景图像灰度小于当前帧图像中站立区域的图像的灰度，则对站立区域背景图像灰度进行加1操作；如果站立区域背景图像灰度大于当前帧图像中站立区域的图像的灰度，则对站立区域背景图像灰度进行减1操作。
步骤S205，统计出包含有目标所在区域的图像帧数，当统计出包含有目标所在区域的图像帧数大于设定阈值时，确定ATM面板上存在遗留物。
根据目标前景图像重新计算面板区域背景图像，并对面板区域背景图像进行选择性更新。
其中，对统计出包含有目标所在区域的图像帧数前，还包括对面板区域背景图像进行选择性更新，具体包括：
若面板区域背景图像灰度小于当前帧面板区域图像中对应像素的灰度，则对面板区域背景图像的目标所在区域以外的区域像素灰度进行加1操作；若面板区域背景图像灰度大于当前帧面板区域图像中对应像素的灰度，则对此面板区域背景图像的目标所在区域以外的区域像素灰度进行减1操作。
较佳的实施例中，步骤S201获取原始视频图像，还包括：
对原始视频图像进行图像压缩或截取，得到规定图像大小范围内的视频图像，并作为原始视频图像使用，图像的大小范围可以采用CIF（Common Intermediate Format）格式，具体为352×288像素。
本发明实施例取得了如下有益效果：采用直方图规定化的方法对图像的Y、U和V三分量进行处理，然后进行背景建模和前景提取，实现对灰度不相似的前景图像的提取，还实现对灰度相似但色彩不同的前景目标的提取；判断操作人的状态，在操作人离开时才进行目标物的检测，解决了环境变化及客户进出所带来的影响，提高检测结果的准确性。
本发明实施例三，提供一种ATM面板上遗留物检测的系统，如图3所示，包括：
操作人状态判断单元301，用于根据站立区域前景图像的像素值变化判断出ATM面板的操作人的状态；
目标所在区域确定单元302，用于当操作人的状态为离开时，对连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算，根据重合度计算的结果得到目标前景图像并确定目标所在区域；
目标确定单元303，用于统计出包含有目标所在区域的图像帧数，当统计出包含有目标所在区域的图像帧数大于设定阈值时，确定ATM面板上存在遗留物。
本发明实施例四，提供一种ATM面板上遗留物检测的系统，包括：
图像获取单元401，用于获取原始视频图像；
背景建模及前景提取单元402，用于对原始视频图像进行背景建模和前景提取生成背景图像和前景图像，其中，背景图像包括站立区域背景图像和面板区域背景图像，前景区域图像包括站立区域前景图像和面板区域前景图像；
操作人状态判断单元403，用于根据站立区域前景图像的像素值变化判断出ATM面板的操作人的状态；
目标所在区域确定单元404，用于当操作人的状态为离开时，对连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算，根据重合度计算的结果得到目标前景图像并确定目标所在区域；
目标确定单元405，用于统计出包含有目标所在区域的图像帧数，当统计出包含有目标所在区域的图像帧数大于设定阈值时，确定ATM面板上存在遗留物。
还包括，站立区域背景图像更新单元406，用于目标所在区域确定单元对连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算前，对站立区域背景图像进行更新，具体包括：
若站立区域背景图像灰度小于当前帧图像中站立区域的图像的灰度，则对站立区域背景图像灰度进行加1操作；如果站立区域背景图像灰度大于当前帧图像灰中站立区域的图像的度，则对站立区域背景图像灰度进行减1操作；
还包括，面板区域背景图像更新单元407，用于目标确定单元统计出包含有目标所在区域的图像帧数前，对面板区域背景图像进行选择性更新，具体包括：
若面板区域背景图像灰度小于当前帧面板区域图像中对应像素的灰度，则对面板区域背景图像的非目标区域像素灰度进行加1操作；若面板区域背景图像灰度大于当前帧面板区域图像中对应像素的灰度，则对此面板区域背景图像的非目标区域像素灰度进行减1操作。
背景建模及前景提取单元402，具体包括：
累积平均帧图像计算子单元4021，用于对原始视频图像在YUV色彩空间下的Y、U和V分量进行二十五帧累积求和并求取平均值，得到Y、U和V分量对应的累积平均帧图像；
直方图规定化子单元4022，用于设定一目标直方图，根据目标直方图对累积平均帧图像进行直方图规定化处理得到背景图像；还用于根据目标直方图对当前帧图像进行直方图规定化处理；将直方图规定化处理得到的图像与背景图像进行绝对值差分，得到YUV色彩空间下的前景图像；
二值图运算子单元4023，用于将YUV色彩空间下的前景图像进行二值化得到对应Y、U和V分量的三个二值图，对三个二值图进行或运算得到前景图像。
操作人状态判断单元403对操作状态的判断如下：
若站立区域前景图像的像素值由低于预设阈值变为大于预设阈值，则操作人的状态为进入；
若站立区域前景图像的像素值大于预设阈值的持续帧数大于预设帧数阈值，则操作人的状态为停留；
若站立区域前景图像的像素值由大于预设阈值变为低于预设阈值，则操作人的状态为离开。
图像获取单元401，还包括：
视频压缩子单元4011，用于在视频获取单元获取原始视频图像后，对原始视频图像进行图像压缩或截取，得到规定图像大小范围内的视频图像，并作为原始视频图像使用。
本发明实施例取得了如下有益效果：采用通过直方图规定化子单元对图像的Y、U和V三分量进行处理，然后进行背景建模和前景提取，实现对灰度不相似的前景图像的提取，还实现对灰度相似但色彩不同的前景目标的提取；通过操作人判断单元判断操作人的状态，在操作人离开时才进行目标物的检测，解决了环境变化及客户进出所带来的影响，提高检测结果的准确性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种ATM面板上遗留物检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取原始视频图像；
对所述原始视频图像进行背景建模和前景提取生成背景图像和前景图像，其中，所述背景图像包括站立区域背景图像和面板区域背景图像，所述前景图像包括站立区域前景图像和面板区域前景图像；
根据站立区域前景图像的像素值变化判断出ATM面板的操作人的状态为离开时，对连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算；以及，根据重合度计算的结果得到目标前景图像并确定目标所在区域；
统计出包含有所述目标所在区域的图像帧数，当统计出包含有目标所在区域的图像帧数大于设定阈值时，确定ATM面板上存在遗留物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原始视频图像进行背景建模和前景提取生成背景图像和前景图像，具体包括：
对所述原始视频图像在YUV色彩空间下的Y、U和V分量进行二十五帧累积求和并求取平均值，得到Y、U和V分量对应的累积平均帧图像；
设定一目标直方图，根据所述目标直方图对所述累积平均帧图像进行直方图规定化处理得到所述背景图像；
根据所述目标直方图对当前帧图像进行直方图规定化处理，直方图规定化处理得到的图像与所述背景图像进行绝对值差分，得到YUV色彩空间下的前景图像；
将所述YUV色彩空间下的前景图像进行二值化得到对应Y、U和V分量的三个二值图，对三个二值图进行或运算得到所述前景图像。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据站立区域前景图像的像素值变化判断出ATM面板的操作人的状态，包括：
若所述站立区域前景图像的像素值由低于预设阈值变为大于预设阈值，则操作人的状态为进入；
若所述站立区域前景图像的像素值大于预设阈值的持续帧数大于预设帧数阈值，则操作人的状态为停留；
若所述站立区域前景图像的像素值由大于预设阈值变为低于预设阈值，则操作人的状态为离开。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算前，还包括对站立区域背景图像进行更新，具体包括：
若所述站立区域背景图像灰度小于当前帧图像中站立区域的图像的灰度，则对所述站立区域背景图像灰度进行加1操作；如果所述站立区域背景图像灰度大于所述当前帧图像中站立区域的图像的灰度，则对所述站立区域背景图像灰度进行减1操作。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计出包含有所述目标所在区域的图像帧数前，还包括对面板区域背景图像进行选择性更新，具体包括：
若所述面板区域背景图像灰度小于当前帧面板区域图像中对应像素的灰度，则对所述面板区域背景图像的所述目标所在区域以外的区域像素灰度进行加1操作；若所述面板区域背景图像灰度大于当前帧面板区域图像中对应像素的灰度，则对此面板区域背景图像的所述目标所在区域以外的区域像素灰度进行减1操作。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取原始视频图像后，还包括：
对所述原始视频图像进行图像压缩或截取，得到规定图像大小范围内的视频图像，并作为原始视频图像使用。
7.一种ATM面板上遗留物检测的系统，包括：
图像获取单元，用于获取原始视频图像；
背景建模及前景提取单元，用于对所述原始视频图像进行背景建模和前景提取生成背景图像和前景图像，其中，所述背景图像包括站立区域背景图像和面板区域背景图像，所述前景图像包括站立区域前景图像和面板区域前景图像；
操作人状态判断单元，用于根据站立区域前景图像的像素值变化判断出ATM面板的操作人的状态；
目标所在区域确定单元，用于当操作人的状态为离开时，对连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算，根据重合度计算的结果得到目标前景图像并确定目标所在区域；
目标确定单元，用于统计出包含有所述目标所在区域的图像帧数，当统计出包含有目标所在区域的图像帧数大于设定阈值时，确定ATM面板上存在遗留物。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述背景建模及前景提取单元，具体包括：
累积平均帧图像计算子单元，用于对所述原始视频图像在YUV色彩空间下的Y、U和V分量进行二十五帧累积求和并求取平均值，得到Y、U和V分量对应的累积平均帧图像；
直方图规定化子单元，用于设定一目标直方图，根据所述目标直方图对所述累积平均帧图像进行直方图规定化处理得到所述背景图像；还用于根据所述目标直方图对当前帧图像进行直方图规定化处理；将直方图规定化处理得到的图像与所述背景图像进行绝对值差分，得到YUV色彩空间下的前景图像；
二值图运算子单元，用于将所述YUV色彩空间下的前景图像进行二值化得到对应Y、U和V分量的三个二值图，对三个二值图进行或运算得到所述前景图像。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述操作人状态判断单元，包括：
若所述站立区域前景图像的像素值由低于预设阈值变为大于预设阈值，则操作人的状态为进入；
若所述站立区域前景图像的像素值大于预设阈值的持续帧数大于预设帧数阈值，则操作人的状态为停留；
若所述站立区域前景图像的像素值由大于预设阈值变为低于预设阈值，则操作人的状态为离开。
10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括站立区域背景图像更新单元，用于所述目标所在区域确定单元对所述连续两帧图像对应的面板区域前景图像进行重合度计算前，对站立区域背景图像进行更新，具体包括：
若所述站立区域背景图像灰度小于所述当前帧图像中站立区域的图像的灰度，则对所述站立区域背景图像灰度进行加1操作；如果所述站立区域背景图像灰度大于所述当前帧图像中站立区域的图像的灰度，则对所述站立区域背景图像灰度进行减1操作。
11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括面板区域背景图像更新单元，用于所述目标确定单元统计出包含有所述目标所在区域的图像帧数前，对面板区域背景图像进行选择性更新，具体包括：
若所述面板区域背景图像灰度小于当前帧面板区域图像中对应像素的灰度，则对所述面板区域背景图像的非目标区域像素灰度进行加1操作；若所述面板区域背景图像灰度大于当前帧面板区域图像中对应像素的灰度，则对此面板区域背景图像的非目标区域像素灰度进行减1操作。
12.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述图像获取单元，还包括：
视频压缩子单元，用于在所述图像获取单元获取原始视频图像后，对所述原始视频图像进行图像压缩或截取，得到规定图像大小范围内的视频图像，并作为原始视频图像使用。
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