专利名称：具有用于识别作案企图的摄像机的自助终端的制作方法
具有用于识别作案企图的摄像机的自助终端本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的具有用于识别作案企图 (Manipulationsversuchen)的摄像机的自助终端。本发明还涉及一种被设计成自动柜员机的自助终端。在自助自动机特别是自动柜员机的区域中，往往会发生作案形式的犯罪行为，其目的是窃取自助终端用户的敏感数据特别是PIN (个人识别号码)和/或卡片号码。特别是在操作区域或操作区中非法安装所谓的窥扫装置例如键盘改装结构(Oberbau)等这种作案企图是已知的。这种键盘改装结构通常具有自己的电源以及处理器、存储器和运行程序， 使得未留意的用户在输入其PIN时或者在插入其银行卡时被窃取。被窃取的数据然后通过集成在键盘改装结构中的发送器传送至远处的接收器，或者存储在位于键盘改装结构中的数据存储器内。迄今见到的很多窥扫装置仅用人眼睛很难与原有的操作部件(键盘、读卡器等)区分开来。为了挫败这种作案企图，通常使用监视系统，其具有一个或多个摄像机，这些摄像机安装在自助终端的安放地区域中，并检测整个操作区，通常还检测用户逗留区域。这种解决方案例如在DE 201 02 477 Ul中有所述及。通过这种摄像机监视，既可以检测操作区本身，又可以检测位于操作区前面的用户逗留区域。为了区分是否有人位于逗留区域中，还要设置一个传感器。本发明的目的是，提出一种用于尽可能简单的摄像机监视的解决方案，其同样允许可靠地识别出作案企图。该目的通过一种具有权利要求1的特征的装置得以实现。据此提出一种自助终端，其中摄像机安装在自助终端的包围操作区的壳体部分中，且经过适当设计，使得摄像机检测设置在操作区中的至少两个部件。由此改善对各个或多个部件处的改装结构的识别。也可以利用摄像机来监视各个部件的功能和/或用户对其进行的操作，以便必要时识别出功能故障或操作失误。摄像机例如还检测自助终端的出钞箱，由此不仅能可靠地识别作案企图，而且例如能监视用户在取钱时是否已把全部钞票都从箱(Schacht)中取了出来，或者监视必要时钞票是否又被自助终端吸入(所谓的收回情况)。还可以有很多其它用途。被摄像机检测的部件优选是适宜作案的部件，和/或是设置在操作区的适宜作案的区域中的部件，例如出钞箱(Geldausgabefach)、键盘、插卡槽和/或屏幕。亦即这种部件优选是狭义上的操作部件，但也可以是其它部件，例如操作区域中的台面或张贴的图标、指示标志、文字等。摄像机的检测角度优选检测多个操作部件，例如出钞箱和键盘。为此摄像机优选具有检测角度至少为130度的广角镜头。这些和其它特别有利的设计可由从属权利要求得到。据此有利的是，摄像机安装在自助终端的在旁侧或向上限定操作区的壳体部分中。该壳体部分尤其可以是操作区的外围。此外，摄像机可以与数据处理单元连接，该数据处理单元处理由摄像机产生的图像数据。在此可以规定，数据处理单元集成到自助终端中。相关地可以规定，数据处理单元具有接收图像数据的第一级，该第一级用于图像处理，特别是用于阴影去除、边缘探测、向量化和/或分割(Segmentierimg)。数据处理单元特别是可以具有在第一级之后的用于特征提取的第二级，其中特别是进行所谓的斑点分析、边缘位置和/或色彩分布。此外可以设置有在第二级之后的用于鉴别的第三级。数据处理单元也可以具有用于视频监视系统或单元(所谓的CCTV)和/或用于安全系统的接口。由摄像机检测的部件优选具有在光学上可明确地识别到的特征，特别是相对于勻整的面划界的边缘。也可以设置一个附加的摄像机，其朝向在操作自助终端时用户特别是其头部所在的区域。也可以规定，数据处理单元在其通过图像数据处理识别出针对被测部件的作案企图时触发报警、锁止自助终端和/或触发该附加的摄像机。优选使得摄像机和/或数据处理单元在操作和/或维护自助终端期间无效。下面借助实施例并对照所附的示意图来说明本发明与从中得到的优点，附图示出
图1为具有集成在旁侧的摄像机的自助终端的操作区的立体图； 图2反映了图1的摄像机的检测区域； 图3反映了从上面检测操作区的摄像机的检测区域；和图4为与摄像机连接的数据处理单元和与其连接的视频监视单元的方框图。图1以立体图示出设计成自动柜员机ATM的自助终端的原理结构，其具有操作区 CP,并配备有本发明的用于识别作案企图的摄像机CAM。摄像机CAM位于旁侧的壳体部分中，该壳体部分包围或包夹自动柜员机ATM的操作区。特别是出钞箱1以及键盘2属于该操作区，出钞箱也称为出钞闸门(shutter)。这些是偏好对其实施例如改装结构形式的作案企图以便进行窥扫的操作部件。摄像机CAM的检测区域或角度至少包括这两个部件1和2， 且可以实现可靠地识别出这种作案企图。图2以摄像机的视角示出摄像机CAM的检测区域。特别是出钞箱1和键盘2位于该检测区域中。摄像机配备有广角镜头，以便至少检测这两个部件或者操作区的部分区域。 自动柜员机ATM在此经过适当设计，使得所述部件1和2优选具有尽可能勻整的带有界限边缘的平面。由此便于识别出对象。把摄像机CAM装设在该特别合适的位置，就能非常可靠地光学地测量所述部分区域或部件1和2。可以规定，摄像机特别是针对某些区域进行锐度调整。摄像机的一种替代的布置情况由图3示出。图3示出了摄像机的检测区，该摄像机与摄像机CAM相同，但现在安装在自动柜员机ATM的上部区域中，并从上方检测操作区CP。在出钞箱1和键盘2附近，在摄像机的检测区域中也可以再设置其它部件，例如在键盘附近的台面、插卡槽4也就是读卡器的引入部分以及例如屏幕5或显示器。所述的这些其它部件3、4和5也是作案企图的潜在目标。摄像机具有针对该应用被优化的镜头以及例如2兆像素及以上的分辨率。摄像机与专用的数据处理单元10连接(见图4)。以后还要予以详述的该数据处理单元能实现对由摄像机产生的图像数据进行最佳分析，以便由此以高可靠性立即识别出作案企图例如键盘2的改装结构，且必要时触发报警和使其无效。借助数据处理单元尤其能可靠地识别出如下作案情况
-装设键盘改装结构； -把整个改装结构装设在下面的台面上；
-把改装结构装设在出钞箱(出钞闸门)上，和/或装设用于记录安全信息特别是PIN 号码的物体，例如微型摄像机、便携式摄像机和类似的间谍摄像机(Spahkamera)。为了识别出改装结构，在数据处理单元10内部借助于摄像机CAM对所检测的部件例如键盘2进行光学测量，以便由此能在作案情况下清楚地识别出偏差。申请人的试验表明，已经能清楚地识别出毫米范围内的基准偏差。为了识别出外异对象(间谍摄像机)，例如可以采用边缘探测与分割相组合的方式，以便由此能清楚地识别出操作区中的外异物体 (例如微型摄像机)的轮廓。为此所需要的图像数据处理主要在随后说明的数据处理单元中进行。图4为与摄像机CAM连接的本发明的数据处理单元10以及与数据处理单元10连接的视频监视或CCTV单元20的方框图。数据处理单元10特别是具有如下级或模块
用于图像处理的第一级11、用于特征提取的第二级12和用于所处理的数据的鉴别的第三级13。级13还与接口 14连接，通过该接口能使得各种不同的报警或监视装置激活或响应。下面也称为AISS的这些装置特别是包括图像差错或作案物识别件(IFD)。同样，用于图像处理的第一级11也与第二接口 15连接，通过该接口建立起与CCTV单元20的连接。 借助于该CCTV单元例如能实施远程监视或远程诊断。首先数据处理单元10负责处理由摄像机CAM产生的图像数据D。图像数据D首先到达第一级11，该第一级对到达的图像数据进行预处理，在此特别是采取一些措施，如阴影去除、边缘探测、向量化和/或分割。后续的第二级12用于特征提取，例如可通过所谓的斑点分析、边缘定位和/或色彩分布进行特征提取。斑点分析例如用于识别出图像中的连通域，并用于对斑点进行测量。斑点(二元大对象)是具有同一逻辑状态的相邻图像点的区域。图像中的属于一个斑点的全部图像点都处于前景中。所有剩下的图像点都处于背景中。在二元图像中，背景中的图像点具有等于零的值，而不等于零的任何图像点都是二元对象的部分。接下来在级13中进行鉴别，这种鉴别基于所提取的特征来确定在自助终端或自动柜员机ATM上是否出现了恶意的作案物。数据处理单元10例如可以通过个人计算机来实现，其与自动柜员机ATM连接或者集成在其中。除了对操作区CP的所述部分区域进行检测的所述摄像机CAM外，还可以在自动柜员机ATM上安装附加的摄像机CAMO (见图1)，其对准用户或客户，特别是检测其脸部。 该附加的也称为肖像摄像机的摄像机CAMO在识别到作案侵犯时被触发，以便摄取位于自动柜员机处的人的图像。一旦识别到窥扫侵犯，所述系统就可以例如执行如下动作
-存储侵犯者的照片，其中无论摄像机CAM还是附加的肖像摄像机CAMO都可以被激
活；
-向当前的自动柜员机应用和/或中央的管理服务站和/或人员例如通过电子邮件发出警报；
-引入应对措施，例如卡锁或关闭自动柜员机； -例如通过因特网通过中央传送所识别到的作案物的数据特别是图像。
自动柜员机操作员可以通过这里所述的系统来计划所采取的动作或应对措施的范围和方式。代替直接安装在操作区的单个摄像机(见图1中的CAM)，也可以在那里设置多个摄像机，其中第一摄像机从外部检测操作区，第二摄像机例如从内部检测插卡槽。还可以设置第三摄像机，其相应于所述的肖像摄像机(见图1中的CAM0)。为了真正识别到作案，使用在操作区的摄像机CAM和在插卡器(这里未示出)中的摄像机。为了记录作案企图，还使用肖像摄像机CAMO。优选全部摄像机都具有至少2兆像素的分辨率。所使用镜头具有大约140度及以上的视角。此外，所使用的摄像机的曝光时间可在例如0. 25毫秒至8000毫秒(8秒)的宽范围内自由调整。由此可以适应于各种不同的照明状况。申请人的试验已表明，可达到每度大约10个像素的摄像机分辨率。对于一米的距离来说，由此可达到每个像素1. 5mm的精确度。这也意味着，从2至3mm的基准偏差起就已经能可靠地识别出作案物。摄像机的镜头越靠近被测部件或所观察的对象，就越能精确地进行测量。因此，在较近的区域中甚至能达到小于Imm的精确度。根据自动柜员机的使用区域，例如在外部区域或者内部区域中，以及根据给定的光照状况，有利的是，最好能把摄像机CAM安装在自动柜员机ATM的旁侧壳体部分中，或者安装在壳体上部区域中。根据摄像机位置，也可以有各种不同的监视方案。在监视各种不同的部件或部分区域时，特别是可以实现
检测出钞箱(出钞闸门)1能实现检查出所谓的现金陷阱器即专用的改装结构形式的作案物。检测键盘区能实现在那里确定出利用改装结构或者利用改变遮光措施等的作案企图。检测台面特别是能实现识别出整个改装结构。检测插卡槽4，特别是利用集成在其中的摄像机进行检测，这能实现识别出那里的作案物。已表明特别是在键盘区和插卡槽处，已经能清楚地识别出2mm的偏差。从4mm起就已经能识别出台面后外边缘处的偏差。从8mm起就已经能识别出出钞箱闸门的下边缘处的偏差。为了识别作案物，数据处理单元10 (见图4)特别是对所摄取的图像数据D与基准数据进行比较。在这里，特别是可以检查外部区域的图像的均勻性，并与操作区摄像机的外部区域的图像相比较。此外可以检查插卡槽4的照明辐射的外围情况。系统与因特网通过接口 23相连接，这使得还可以通过远程访问来控制摄像机或各种不同的摄像机。所获取的图像数据也可以通过因特网接头传送至视频服务器。相应的摄像机因而在一定程度上用作虚拟的IP摄像机。上述CCTV单元20特别是用于这种视频监视，其中CCTV单元的接口 15 被设计用于如下功能
查询图像，调整图像率、色彩模式、图像分辨率，在准备好一个新的图像时在CCTV服务中触发事件，和/或可能在所准备的图像上把识别到的作案物在视觉上凸显出来。系统经过适当设计，使得在正常工作中(例如取钱、账目查询等)不会因图像中的手和/或物体而产生错误报警。因此，在正常的自动柜员机使用期间使得作案物识别无效。 在例如清洁或以其它方式临时使用(存放户头结单、在开始交易之前和之后的内部动作)期间，也不应引起作案物识别。由此基本上优选仅分析和识别固定不动的作案企图物。系统经过适当设计，使得即使在光照状况各不相同时(白天、黑夜、下雨、多云等)也能让监视起作用。同样，暂时改变的光照状况，例如光线反射、有阴影掠过等，在图像处理时予以补偿或忽视，以避免错误报警。此外可以考虑在技术上出现的事件，如照明故障等。这些和其它特殊情况特别是通过用于鉴别的第三级来识别和解决。由所述系统实施的用于作案物识别的方法特别是具有如下过程(同样见图4) 首先，在第一步骤中进行图像摄取(级11)，其中调整摄像机参数，以便产生合适的录
像。在此特别是摄取一系列图像或相应的图像数据D，其然后用作预处理的依据或基准。接下来对图像数据D进行预处理(级11)，其中对其进行适当处理，使得其尽可能好地适合于后续处理。为此例如把多个图像组合成一个目标图像，并借助图像改善算法予以优化。在此特别是执行如下步骤
去除阴影、排除活动的对象、消除噪声和/或组合各种不同的曝光录像。摄像机特别是针对各种不同的光照时间进行调整，以便消除反射并汇集受到良好照明的区域。优选在预定时间内汇集图像，以便获取尽可能好的原始图像，用于作案物识别。在第三步骤中进行特征提取(级12)，其中针对经预处理的图像或图像数据实施图像分析方法，以便检查其一定的特征，例如边缘位置或色彩分布。可以为每个特征设定一个数字或数值，其表明相应的特征能在多大程度上在所考察的图像中再次被找到。这些数值被汇总在一个所谓的特征向量中。在另一步骤中进行鉴别(级13)，也就是说，把特征向量传送至鉴别过程，以便做出是否存在作案物的判定。在此也可以使用能表明可信度即概率或可靠性的这种鉴别器，据此做出判定。所使用鉴别机构例如可以是
学习鉴别系统、Bayes鉴别器、支持向量机(SVM)或决策树(CART或C4. 5)。此处所述的系统优选为模块化结构，以便能实现各种不同的配置。真正的图像处理以及CCTV连接在各种不同的模块中实现(见图4)。这里提出的系统也适合于对所识别的作案物进行记录或数字归档。在识别出作案物的情况下，把所摄取的具有相应的元信息例如时间标记、作案物种类等的图像存储在系统中的或所连接的PC中的硬盘上。也可以为了报告向平台传送讯息，例如故障讯息、状态讯息(使无效、模块更换)、统计表、作案物嫌疑和/或报警讯息。在报警情况下，可以把具有相应报警级别的相应讯息传送至管理界面或接口。此外，借助接口还实现如下方案
查询摄像机数据例如摄像机数量、安装状态、序列号等，查询摄像机基本数据，或者调整摄像机参数，和/或登记报警(通知)。这里提出的发明特别适合于可靠地识别出针对自助终端例如自动柜员机的恶意作案。为此利用至少一个摄像机连续地自动监视操作区。通过图像数据处理来光学地测量由摄像机检测的部件，以便识别出相对于基准数据的偏差。已表明，已经能够可靠地识别出毫米范围内的偏差。为了识别出外异对象，优选采用边缘探测和分割相组合的方式，从而能清楚地识别和标记留下的物体的轮廓。在有作案企图的情况下，可以触发应对措施或动作。本发明已以自动柜员机为例予以说明，但并不局限于此，而是可以应用于任一种自动终端。附图标记列表
ATM被构造成自动柜员机的具有操作区CP的自助终端，该操作区特别是具有
1出钞箱2键盘
3台面
4插卡槽
5屏幕
CAM安装在操作区的旁侧或上面的摄像机
10数据处理单元，具有
11用于图像处理的第一级
12用于特征提取的第二级
13用于鉴别的第三级
14,15用于视频监视(CCTV)或图像差错识别的接口
20视频监视或CCTV单元，具有
21图像摄取级
22压缩级
23IP网络接口
24参数设定级
权利要求
1.一种带有操作区(CP)的自助终端(ATM)，该操作区具有设置于其中的为自助终端 (ATM)的用户提供的部件(1、2、3、4、5)，且具有用于识别针对自助终端(ATM)的作案企图的摄像机(CAM)，其特征在于，摄像机(CAM)安装在自助终端(ATM)的包围操作区(CP)的壳体部分中，且经过适当设计，使得摄像机(CAM)检测设置在操作区(CP)中的至少两个部件(1、 2)。
2.如权利要求1所述的自助终端(ATM)，其特征在于，至少被摄像机(CAM)检测的部件 (1、2)是适宜作案的部件，和/或是设置在操作区(CP)的适宜作案的区域中的部件。
3.如权利要求1或2所述的自助终端(ATM)，其特征在于，设置在操作区中的部件包括出钞箱(1)、键盘(2)、台面(3)、插卡槽(4)和/或屏幕(5)。
4.如前述权利要求中任一项所述的自助终端(ATM)，其特征在于，被摄像机(CAM)检测的部件是尤其包括出钞箱(1)和键盘(2 )的操作部件。
5.如前述权利要求中任一项所述的自助终端(ATM)，其特征在于，摄像机(CAM)安装在自助终端(ATM)的在旁侧或向上限定操作区(CP)的壳体部分中。
6.如前述权利要求中任一项所述的自助终端(ATM)，其特征在于，摄像机(CAM)具有至少130度张角的广角镜头，和/或具有至少2兆像素的分辨率。
7.如前述权利要求中任一项所述的自助终端(ATM)，其特征在于，摄像机(CAM)与数据处理单元(10)连接，该数据处理单元处理由摄像机(CAM)产生的图像数据(D)。
8.如权利要求7所述的自助终端(ATM)，其特征在于，数据处理单元(10)集成到自助终端(ATM)中。
9.如权利要求7或8所述的自助终端(ATM)，其特征在于，数据处理单元(10)具有接收图像数据(D)的第一级(11)，该第一级用于图像处理，特别是用于阴影去除、边缘探测、向量化和/或分割。
10.如权利要求9所述的自助终端(ATM)，其特征在于，数据处理单元(10)具有在第一级(11)之后的用于特别是通过斑点分析、边缘位置和/或色彩分布进行特征提取的第二级 (12)。
11.如权利要求10所述的自助终端(ATM)，其特征在于，数据处理单元(10)具有在第二级(12)之后的用于鉴别的第三级(13)。
12.如权利要求7至11中任一项所述的自助终端(ATM)，其特征在于，数据处理单元 (10)具有用于视频监视系统(20)和/或安全系统的接口(14、15)。
13.如前述权利要求中任一项所述的自助终端(ATM)，其特征在于，至少由摄像机 (CAM)检测的部件(1、2)具有在光学上可明确地识别到的特征，特别是具有相对于勻整的面划界的边缘。
14.如前述权利要求中任一项所述的自助终端(ATM)，其特征在于，在自助终端(ATM) 上设置有一个附加的摄像机(CAM0)，该附加的摄像机用于在操作自助终端(ATM)期间用户特别是其头部所在的区域。
15.如前述权利要求中任一项所述的自助终端(ATM)，其特征在于，数据处理单元(10) 在其通过对图像数据(D)的处理而识别出针对被检测的部件(1、2)的作案企图时触发报警、锁止自助终端(ATM)和/或触发该附加的摄像机(CAM0)。
16.如前述权利要求中任一项所述的自助终端(ATM)，其特征在于，使得摄像机(CAM)和/或数据处理单元(10)在操作和/或维护自助终端(ATM)期间无效。
17.如前述权利要求中任一项所述的自助终端(ATM)，其特征在于，摄像机(CAM)和/或数据处理单元(10)监视在自助终端(ATM)的出钞箱(1)处的出钞情况。
全文摘要
提出一种带有操作区(CP)的自助终端(ATM)，该操作区具有设置于其中的为自助终端(ATM)的用户提供的部件(1、2、3、4、5)，且具有用于识别针对自助终端(ATM)的作案企图的摄像机(CAM)。摄像机(CAM)安装在自助终端(ATM)的包围操作区(CP)的壳体部分中，且经过适当设计，使得摄像机(CAM)检测设置在操作区(CP)中的至少两个部件(1、2)。摄像机(CAM)特别是检测出钞箱(1)和键盘(2)，以便明确地识别出可能装设在那里的改装结构和类似的作案企图或窥扫企图。
文档编号G07F19/00GK102414726SQ201080017768
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月16日 优先权日2009年4月22日
发明者德里歇尔 A., 勒 D-K., 诺尔特 M., 普里斯特贾恩 S. 申请人:温科尼克斯多夫国际有限公司