CN202362868U - 基于红外识别的对象监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于红外识别的对象监控系统，该系统包括红外探测仪、红外分析仪以及监控处理平台，其中：红外探测仪包括红外光源和加装滤光片的摄像机，红外光源发射一定波长的红外光到被监控对象，加装相应波长滤光片的摄像机获取相应波长的红外光经被监控对象反射形成的图像；红外分析仪包括具有存储器的处理装置，存储器中存储有正常状态下被监控对象的红外图像，处理装置根据存储器中的图像对所述摄像机获取的图像进行分析，确认被监控对象的状态，与监控处理平台进行相应的通信，向监控处理平台发出监控/告警信号；监控处理平台接收并显示监控/告警信号，并/或将该告警信号发送给其他监控系统进行报警。

Description

基于红外识别的对象监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于基于红外识别的物品监控系统，尤其是用于银行ATM机上的红外监控系统。

背景技术

近年来，银行ATM机的犯罪频发，各地银行系统都加大了针对ATM机的犯罪的防范力度，针对ATM机的主要犯罪类型采取了一系列技术防范措施，主要包括：

1)ATM视频监控联网。各主要城市的各家银行都在全力建设联网的视频监控系统，并增加了后台监控的人员配备，一般情况下一个监控后台只需要监控十几个自助银行，后台保卫人员24小时对自助银行和全部ATM机进行巡视，巡视间隔可以缩小到5分钟以内；

2)具有视频图像内容分析能力的视频监控。当监控后台需要监视的自助银行达到一定数量后，完全依靠后台人员巡视已经不能满足监控需要，这样就需要监控设备具有图像内容的分析能力，协助后台人员一起对监控场景进行监视，以缓解巡视工作的强度；

3)全部ATM机都在陆续安装卡口卡喉和键盘防窥罩，新出厂的ATM机都自带卡喉和防窥罩，使得犯罪分子安装普通读卡器变得非常困难，安装普通的密码输入盗拍摄像机变得没有作用；

4)ATM面板上取消了全部指示文字，各种指示信息都是张贴在ATM旁边的墙面上，这样，犯罪分子就不能够采用替换文字标牌这一类的手法来误导用户，自行粘贴的各种小卡片也变得非常刺眼，容易被后台监控人员辨识；

5)自助银行厅内都安装了语音对讲系统，后台监控人员发现针对ATM的犯罪迹象后，能够立刻通过语音提醒用户，防止用户使用“陷阱”ATM机。

这些技术手段有效预防了传统的ATM技术犯罪手段。比如，正常情况下，无论是粘贴小卡片，还是安装普通的卡口读卡器，后台监控人员都能够在几分钟内发现，并立刻赶去现场进行处置，同时通过语音对讲系统提示用户。

ATM技术犯罪的核心在于获得用户的卡号和密码，其他的行为如堵塞出钞口、张贴小卡片仅仅是辅助手段。也就是说，卡口和键盘始终是ATM犯罪的关键部位。为此，现在的犯罪分子又进一步发展了更为隐蔽的技术犯罪器材。这主要包括：

1)卡喉状读卡器。犯罪手法一般有两种：如果ATM机没有安装卡喉，就将卡喉状的读卡器用速凝胶水固定在卡口；如果ATM机已经安装了卡喉，就快速拆卸原装的卡喉，然后将与原装卡喉颜色外观相同的读卡器用速凝胶水固定在卡口：

2)特制的键盘防窥罩。此防窥罩内部安装了微型无线摄像机。犯罪手法也是两种：如果ATM机没有键盘防窥罩，就将这种特制防窥罩用速凝胶水固定在键盘位置；如果ATM机已经安装了防窥罩，就快速拆卸原装的防窥罩，然后将与原装防窥罩颜色外观相同的特制防窥罩用速凝胶水固定在键盘部位。

这两种技术犯罪手段有极强的欺骗性，实施时间短，普通的监控手段难以防范和发现，用户和银行后台监控人员很难察觉，用户一旦使用这样的“陷阱”ATM机，卡号和密码会快速失窃，短时间内就会发生资金被盗。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于红外识别的对象监控系统，可应用于ATM机，优选的，通过增强被检测ATM机在红外波段的特征，来实现对肉眼难以识别的外加非法设备的识别。

所述基于红外特征识别的对象监控系统包括红外探测仪、红外分析仪以及监控处理平台，其中：红外探测仪包括红外光源和加装滤光片的摄像机，红外光源发射一定波长的红外光到被监控对象，加装相应波长滤光片的摄像机获取相应波长的红外光经被监控对象反射形成的图像；红外分析仪包括具有存储器的处理装置，存储器中存储有正常状态下被监控对象的红外图像，处理装置根据存储器中的图像对所述摄像机获取的图像进行分析，确认被监控对象的状态，与监控处理平台进行相应的通信，向监控处理平台发出监控/告警信号；监控处理平台接收并显示监控/告警信号，并/或将该告警信号发送给其他监控系统进行报警。

本实用新型的对象监控系统中，其红外光源发射的红外光的波长为850nm。

本实用新型的对象监控系统还包括固定到被监控物品上的具有红外特征增强性能的反光片。

本实用新型的对象监控系统中，被监控对象为ATM机的正面板。

本实用新型的对象监控系统中，具有红外特征增强性能的反光片粘贴于ATM机的卡口、键盘和/或防窥罩上。

本实用新型的基于红外识别的对象监控系统/方法应用于ATM机时，通过ATM的卡口、卡喉、键盘防窥罩等关键部位的红外特征进行增强，并能够对这种红外特征进行检测和识别，就可以有效解决“肉眼难以察觉的异常发现”问题。基于这种技术的智能监控系统有如下特点：

1)监控能力完整。无论是传统的ATM技术犯罪手法，还是上面提到的新手法，这样的红外特征检测技术都可以有效发现。比如，在ATM面板上张贴小卡片也会破坏面板区的红外特征，从而可以被准确检测。如果卡喉被替换，新卡喉的红外特征与旧卡喉是完全不一样的，也很容易被检测；

2)犯罪分子难以模仿。由于红外特征肉眼不可见，犯罪分子即使了解这种技术，也难以复制出红外特征完全相同的卡喉和防窥罩，从而无法实施犯罪；

3)准确可靠。红外特征单一明确，与基于可见光的智能图像分析系统相比，这样的智能监控系统有着极低的误报率和漏报率；

4)不受周边环境和光照条件的影响。比如，基于可见光的图像分析系统在自助银行内光线很差，或者灯光闪烁不定的情况下，是很难有效工作的，但是红外特征检测系统则不同，它基本不受这些因素的影响；

5)系统成本低。我们目前的IDVS最多只能处理两路ATM视频图像分析，而红外信号处理装置却可以处理4～8路ATM红外特征分析。这就是说，一个安装了5台ATM的自助银行只需要一台红外信号处理装置即可实现全环境条件下、24小时的准确犯罪监控；

6)可与视频监控系统叠加使用。就是说，红外监控发现异常后，可以像目前使用的IDVS视频分析系统一样，报警时在视频信号上叠加提示框，告知后台监控人员异常部位。

附图说明

图1示出了本实用新型基于红外特征识别的ATM监控系统的结构框图；

图2示出了本实用新型基于红外特征识别的ATM监控系统的使用状态示意图；

图3示出了ATM机正面板与本实用新型基于红外特征识别的ATM监控系统的红外探测仪之间的相对安装位置图；

图4示出了正常状态下摄像机202拍摄的卡喉位置的红外图像；

图5示出了需要报警的摄像机拍摄的第一红外图像；

图6示出了需要报警的摄像机拍摄的第二红外图像；

图7示出了本实用新型红外分析仪103的检测过程的流程图；

图8示出了本实用新型的基于红外特征识别的ATM机监控系统的结构框图。

图9示出了本实用新型红外分析仪103的DS-2016处理器中的系统模块框图平；

图10示出了本实用新型红外分析仪103的DS-2016处理器中的IVSM模块总体结构；

图11示出了本实用新型红外分析仪103的DS-2016处理器中的IAA模块总体结构；

图12示出了本实用新型红外分析仪103的DS-2016处理器中的Davinci模块总体结构。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型进行的说明。

参照图1、图8，本实用新型基于红外特征识别的ATM监控系统包括红外探测仪102、红外分析仪103以及监控处理平台104。其中，红外探测仪102包括红外灯/红外光源201和加装滤光片摄像机202，红外光源201发射一定波长的红外光到到ATM机101正面板，本实施例中红外光的波长为850nm，加装相应波长滤光片的摄像机202只接收特定波段的红外光形成的图像，本实施例中用于获取ATM机101正面板在850nm光线下所成的图像；红外分析仪103包括具有存储器的处理装置，存储器中存储有正常状态下被监控对象的红外图像，处理装置根据存储器中的图像，对所述摄像机202获取的图像进行分析，确认ATM机的操作状态(正常的顾客操作或异常状态)，与监控处理平台进行相应的通信，向监控处理平台104发出监控/告警信号；监控处理平台104接收并显示监控/告警信号，并/或将该监控/告警信号发送给其他监控系统进行报警。

使用时，参照图2、3，ATM机正面板包括(液晶)显示屏、卡喉、出钞口、输入防窥罩，其中需要重点检测的是卡喉和输入防窥罩。摄像机202安装位置只要能保证其视野涵盖整个ATM面板即可，优选的尽量垂直于ATM机正面板。红外探测仪102的红外光源201发出红外光，投向作为检测对象的ATM机101的正面板部分，红外探测仪102的摄像机202采集ATM机101正面板部分在红外光波段下所成的图像，红外探测仪102将采集到的图像发送给红外分析仪103。

参见图7，其示出了红外分析仪103的检测过程的流程图。红外分析仪异物检测功能204初始化时处于待机状态，但每隔一段时间顾客检测功能203运行一次，检测是否有顾客正在办理业务，如果有顾客正在办理业务，则异物检测功能204继续待机；如果没有顾客办理业务，则启动异物检测功能204，异物检测功能启动后，定期获取红外探测仪102的视频图像。本系统这样的设计，是考虑告警的准确性，当有顾客在ATM机101前办理业务时，其红外特征肯定会发生变化，如果此时进行ATM机正面板检测，会产生错误告警。

在ATM机正面板检测过程中，红外分析仪103实时分析计算所获取的图像与红外分析仪中存储的正常状态下的图像之间的差别，由此来判断ATM机正面板上是否存在异物。当检测到ATM机正面板被检测部位出现异物时，红外分析仪103会将告警信号传送到监控处理平台104进行显示，提示相关人员进行处理，将系统需要存储的视频信息、告警信息等进行存储；和/或监控处理平台104将红外分析仪103的告警信息发送给其他监控系统。

对顾客检测可以利用本实用新型的红外光源和摄像机的红外图像检测进行，也可以通过设置其他类型的传感器实现，这对于本领域技术人员来说是公知手段。

在ATM机关键位置，如卡口、键盘、防窥罩等，粘贴由特殊反光材料制作而成的具有装饰作用的小的贴片，这种贴片对红外光具有强烈的反射效果，从而起到红外特征增强的作用。下面参见图4-6，以摄像机拍摄的卡喉部分的红外图像为例对本实用新型红外分析仪103的异物检测方式进行说明。在本实施例中，优选的，卡喉位置上粘贴有使用反光膜制作的装饰品。当然，也可以选取其他具有红外特征增强性能的材料替代反光膜。

图4示出了正常状态下摄像机202拍摄的卡喉位置的红外图像。图像中，卡喉上的一圈白色圆点是粘贴在卡喉位置的使用反光膜制作装饰品反射红外探测仪发出850nm红外光所成的白色圆斑。

图5示出了需要报警的摄像机拍摄的第一红外图像。图像中，部分反光膜制作装饰品所形成的白色圆斑消失，可能是在卡喉上放置了异物或装饰品脱落造成的，需要人工查看维护，属于系统报警范围。

图6示出了需要报警的摄像机拍摄的第二红外图像。图像中，全部反光膜制作装饰品所形成的白色圆斑消失，可能是在卡喉上放置了异物或者更换了卡喉造成的，同样需要人工查看维护，属于系统报警范围。

以下，根据附图8对本实用新型的红外信号分析仪做进一步说明。

所示红外信号分析仪包括输入接口、转接板、处理装置、输出接口和电源，其中，输入接口用于接收来自红外探测器的红外探测信号/图像；转接板用于为处理装置提供电源，并将从输入接口接收的信号传输到处理装置进行处理，处理装置发送的监控/告警信号经由转接板输出到输出接口；输出接口用于与监控处理平台进行相应的通信，向监控处理平台104发出监控/告警信号。

此外，处理装置可采用人自主研发的DS-2016处理器，包括中央处理器、视频采集模块、音频采集模块、Ethernet模块、RS485模块、DDR SDRAM、NAND Flash、调试模块以及电源模块。视频采集模块从转接板接收红外探测信号/图像，音频采集模块还可以对ATM机周边的声音进行采集，做为辅助分析手段，或为日后的核实提供证据，Ethernet模块、调试模块是通过网络和服务器与管理员进行数据交互，对设备进行维护和更改，嵌入式操作系统和所运行的程序存储在闪存NAND Flash中，RS485模块用于与转接板进行通信。

输出接口可输出无线信号，一旦发生异常，可直接向ATM工作区域触发报警，提醒取款人。

DS-2016处理器作为系统的视频处理装置，其系统模块框图如图9所示，包括IDVS(职能数字视频服务器)系统配置客户端模块IVSM、智能算术模块IAA(IntelligentAnalyse Arithmetic)、系统程序控制模块Davinci和目标检测、跟踪模块ODT等，各个模块之间通过协议进行数据通信。IAA通信模块与IAA进行Socket连接，DSP信息发送模块是与ODT的交互模块，通过SDK接口(如海康公司的SDK接口)进行数据的发送，接收ODT的信息通过回调函数完成信息接收。

IVSM模块是系统的配置单元，配置完成后此模块关闭，由IAA、DAVINCI、ODT根据IVSM设置的参数运行，完成图像和声音的数据分析。IVSM模块总体结构如图10所示。

IAA模块依据设定的规则对ODT模块给出的结果，进行智能分析判断，得出报警结果，并通过通讯模块输出，同时处理来自DAVINCI模块和IVSM模块的操作命令。IAA模块总体结构如图11所示。

在Davinci模块中主进程模块是入口模块，其他所有模块的初始化工作都由主进程模块来控制和调度。然后各模块完成不同的功能，相互之间通过命令缓冲区进行信息交互。Davinci模块总体结构如图12所示。

DS-2016处理器的视频处理流程为：ODT收到采集数据，进行分析，把分析结果通过Davinci发给IAA，IAA依据设置的规则进行数据判别，把判别的结果通过Davinci发给ODT，ODT把判别的结果叠加在图像上输出到编码或监视器/DVR/DVS，同时Davinci把分析数据结果遥控输出和发送给网络上的其它设备。

虽然本实用新型实施例中将该红外监控系统应用于ATM机，但是本领域技术人员可以理解，对于要求不被替换或改动的对象，也可使用本实用新型的红外监控系统进行监控。

Claims (6)

1.一种基于红外特征识别的对象监控系统，特征在于其包括红外探测仪、红外分析仪以及监控处理平台，其中：

红外探测仪包括红外光源和加装滤光片的摄像机，红外光源发射一定波长的红外光到被监控对象，加装相应波长滤光片的摄像机获取相应波长的红外光经被监控对象反射形成的图像；

红外分析仪包括具有存储器的处理装置，存储器中存储有正常状态下被监控对象的红外图像，处理装置根据存储器中的图像对所述摄像机获取的图像进行分析，确认被监控对象的状态，与监控处理平台进行相应的通信，向监控处理平台发出监控/告警信号；

监控处理平台接收并显示监控/告警信号，并/或将该告警信号发送给其他监控系统进行报警。

2.根据权利要求1所述的对象监控系统，其特征在于：所述红外光的波长为850nm。

3.根据权利要求1所述的对象监控系统，其特征在于：该系统还包括固定到被监控物品上的具有红外特征增强性能的反光片。

4.根据权利要求1至3之一所述的对象监控系统，其特征在于：被监控对象为ATM机的正面板，具有红外特征增强性能的反光片粘贴于ATM机的卡口、键盘和/或防窥罩上。

5.根据权利要求4所述的对象监控系统，其特征在于：所述处理装置包括中央处理器、视频采集模块、音频采集模块、Ethernet模块、RS485模块、DDR SDRAM、NAND Flash、调试模块以及电源模块，视频采集模块从转接板接收红外探测信号/图像，音频采集模块还可以对ATM机周边的声音进行采集，Ethernet模块、调试模块是通过网络和服务器与管理员进行数据交互，对设备进行维护和更改，RS485模块用于与转接板进行通信。

6.根据权利要求1至3之一所述的对象监控系统，其特征在于：所述处理装置包括中央处理器、视频采集模块、音频采集模块、Ethernet模块、RS485模块、DDR SDRAM、NANDFlash、调试模块以及电源模块，视频采集模块从转接板接收红外探测信号/图像，音频采集模块还可以对ATM机周边的声音进行采集，Ethernet模块、调试模块是通过网络和服务器与管理员进行数据交互，对设备进行维护和更改，RS485模块用于与转接板进行通信。 

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