专利名称：一种基于自动柜员机的安全监控装置、方法及自动柜员机的制作方法
技术领域：
本发明涉及监控技术领域，特别涉及一种基于自动柜员机的安全监控装置、方法 及自动柜员机。
背景技术：
近年来，为了使储户能够方便快捷地提款和进行其它业务并与国际金融接轨，各 大银行普遍采用了自动柜员机(ATM)，它为储户提供了 24小时的服务，受到了人们的普遍 赞誉。随着银行ATM数量的不断增多和使用范围的逐渐扩大，ATM已经成为人们生活中不 可缺少的现代工具。但是它带给人们方便的同时也出现了不少安全隐患，ATM纠纷案件以 及ATM金融犯罪日益增多，各种破坏ATM的恶性事件时有发生不法分子常常是在采取各种 方法甚至是暴力手段获取他人银行卡帐号密码后，在ATM机上恶意遮挡面部窃取受害人的 财产。针对ATM机的案发率高居不下，各大商业银行都增强了针对ATM机的视频监控措 施，安装专业的监控系统，但由于ATM监控的特殊性，出现了很多普通监控领域发现不了的 问题。目前ATM的安全防范采用的方案主要有两种1)采用视频监控和录像技术进行安全 防范；2)采用人脸检测技术进行安全防范。参见图1，其是现有方案一的系统结构示意图。该方案通常为硬盘录像、事后取证 的监控方案。具体的，每台ATM 101都配有图像摄取装置如硬盘录像机102，该硬盘录像机 102实时对ATM 101进行监控，将监控结果通过网络发送到视频监控中心103。在视频监控 中心103中，存在用于进行实时监控电视墙。通过电视墙即可对远端的ATM 101实现监控。但是，由于电视墙所能显示的画面数量有限，通过电视墙不能显示所有ATM的画 面，只能有选择地显示一定数量的视频画面；再有，由于人力本身的限制，无法通过电视墙 实时监测到不法行为，这样，监控录像只能用于事后取证。并且事后也无法通过录像得到嫌 疑犯的面部清晰特征，给警方侦破带来很大的困难，给储户和银行也带来了巨大的经济损 失。现有方案二 该方案能采集人脸特写，并在无法采集到人脸信息时自动报警。具体 的，在图1所示方案的基础上，通过增加人脸检测摄像头、以及设置在ATM机上的智能分析 器，实现自动采集人脸特写信息，将所采集到的人脸特写信息自动叠加到同步录像之中，在 既有视频监控中心的基础上增加了报警中心，这样，在交易过程中，当无法通过增加的摄像 头、智能分析器采集到人脸特写信息时，视频监控中心的报警中心将进行报警。该方案解决了无法通过监控录像得到嫌疑犯面目特征的问题，但仅采用人脸叠加 的方式对于蒙面窃取的情况不能解决问题。另外，由于该系统只采取报警处理，视频监控中 心还未来的及反应，钱已经被取走，并且无法留下犯罪分子的任何面部特征。
发明内容
本发明实施例提供一种基于ATM的安全监控装置、方法及自动柜员机，可以有效的防止恶意遮面操作，从而减少广大储户和银行的损失。本发明提供了一种基于自动柜员机的安全监控装置，用于对自动柜员机进行监 控，所述装置设置在读卡器和自动柜员机主机之间，包括卡控制单元，用于截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡插入信息时，通知人 脸检测单元开始检测，接收来自所述人脸检测单元的检测结果；若检测结果为检测不到人 脸信息，则禁止本次交易；若所述检测结果为检测到人脸信息，则允许本次交易，转发读卡 器发出的数据包给所述自动柜员机主机；人脸检测单元，用于根据接收到的开始检测通知，对来自图像摄取装置的图像进 行人脸检测，将检测结果通知所述卡控制单元。较佳地，所述卡控制单元，还用于截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡退出 信息时，通知所述人脸检测单元结束检测；所述人脸检测单元根据接收到的结束检测通知， 终止本次检测。较佳地，所述人脸检测单元包括五官检测单元，用于对所述图像进行人脸清晰度 检测，将检测到清晰人脸信息作为所述检测到人脸信息通知给卡控制单元，将检测不到清 晰人脸信息作为所述检测不到人脸信息通知给卡控制单元。较佳地，所述人脸检测单元包括五官检测单元，所述五官检测单元包括子窗口提取单元，用于将来自图像摄取装置的图像以预先设定的步长进行压缩， 从压缩的图片里提取已设定尺寸的子窗口 ；子窗口光照对称处理模块，用于利用人脸的对称性，先判断五官的左右区域是否 对称，若对称，则通知成像单元，若不对称，则将所述左右区域调整为对称后，再通知成像单 元；成像单元，计算每个子窗口的积分图，使用由训练样本得到的各个区域灰度差分 布得到的分类器对每个子窗口进行分类，子窗口若满足训练时的灰度差分布，即为人脸五 官，通过所述分类器的子窗口进行合并处理，最后输出人脸五官坐标；反馈单元，若根据所述人脸五官坐标获得清晰的人脸图像，则反馈检测到清晰的 人脸信息；若根据所述人脸五官坐标不能获得清晰的人脸图像，则反馈检测不到清晰人脸 fn息ο较佳地，所述人脸检测单元还包括活体检测单元，用于在人脸检测单元检测到清晰的人脸信息后，检测来自图像摄 取装置的图像是否来自于活体，若是，则通知卡控制单元检测到人脸信息，否则发出检测不 到人脸信息给卡控制单元。较佳地，所述活体检测单元包括运动信息获取单元，用于定位人脸区域，获得所述人脸区域内第η帧人脸图像的 特征角点，计算所述特征角点在第η+1帧人脸图像对应的位置；获取所述特征角点在所述 两帧内运动的速度和方向；去噪单元，用于统计所述人脸区域内在预定距离内的特征角点数据，将它们中速 度方向和大小都相近的点聚为一个群组，从而生成若干个群组，则不在任何一个群组内的 特征角点被认为是噪声点，去除所述噪声点；活体识别单元，用于根据人脸两侧和中心区域速度大小和方向来判断该人脸为活体还是非活体，具体的对比来自图像摄取装置的图像是属于活体模型还是属于非活体模 型，若属于活体模型，则确认所述来自图像摄取装置的图像来自于活体，若属于非活体模 型，则确认所述来自图像摄取装置的图像来自于非活体。较佳地，所述装置还包括图像发送单元，用于在检测结果为检测到人脸信息后， 将来自图像摄取装置的图像发送到远端后台。本发明实施例还提供了一种基于自动柜员机的安全监控方法，所述方法包括截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡插入信息；对来自图像摄取装置的图像进行人脸检测，若所述检测结果为检测到人脸信息， 则允许本次交易，转发读卡器发出的数据包给所述自动柜员机主机；若检测结果为检测不 到人脸信息，则禁止本次交易。较佳地，所述方法还包括当截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡退出信息 时，终止本次检测。较佳地，所述对来自图像摄取装置的图像进行人脸检测包括对所述图像进行人 脸清晰度检测，将检测到清晰人脸信息作为所述检测到人脸信息，将检测不到清晰人脸信 息作为所述检测不到人脸信息；其中，对所述图像进行人脸清晰度检测的步骤包括i)将来自图像摄取装置的图像以预先设定的步长进行压缩，从压缩的图片里提取 已设定尺寸的子窗口；ii)利用人脸的对称性，先判断五官的左右区域是否对称，若对称，则执行步骤 iii)，若不对称，则将所述左右区域调整为对称后，再执行步骤iii)；iii)计算每个子窗口的积分图，使用由训练样本得到的各个区域灰度差分布得到 的分类器对每个子窗口进行分类，子窗口若满足训练时的灰度差分布，即为人脸五官，通过 所述分类器的子窗口进行合并处理，最后输出人脸五官坐标；iv)若根据所述人脸五官坐标获得清晰的人脸图像，则反馈检测到清晰的人脸信 息；若根据所述人脸五官坐标不能获得清晰的人脸图像，则反馈检测不到清晰人脸信息。较佳地，在对所述图像进行人脸清晰度检测，获得清晰的人脸图像后，所述方法还 包括检测来自图像摄取装置的图像是否来自于活体，若是，则发出检测到人脸信息的 检测结果，否则发出检测不到人脸信息的检测结果；其中，所述检测来自图像摄取装置的图像是否来自于活体的步骤包括定位人脸区域，获得所述人脸区域内第η帧人脸图像的特征角点，计算所述特征 角点在第η+1帧人脸图像对应的位置；获取所述特征角点在所述两帧内运动的速度和方 向；统计所述人脸区域内在预定距离内的特征角点数据，将它们中速度方向和大小都 相近的点聚为一个群组，从而生成若干个群组，则不在任何一个群组内的特征角点被认为 是噪声点，去除所述噪声点；根据人脸两侧和中心区域速度大小和方向来判断该人脸为活体还是非活体，具体 的，对比来自图像摄取装置的图像是属于活体模型还是属于非活体模型，若属于活体模型， 则确认所述来自图像摄取装置的图像来自于活体，若属于非活体模型，则确认所述来自图像摄取装置的图像来自于非活体。本发明实施例还提供了一种自动柜员机，包括自动柜员机主机、读卡器，安全监 控装置，图像摄取装置400，其中，所述安全监控装置设置在读卡器和自动柜员机主机之间， 所述安全监控装置包括卡控制单元，用于截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡插入信息时，通知人 脸检测单元开始检测，接收来自所述人脸检测单元的检测结果；若检测结果为检测不到人 脸信息，则禁止本次交易；若所述检测结果为检测到人脸信息，则允许本次交易，转发读卡 器发出的数据包给所述自动柜员机主机；人脸检测单元，用于根据接收到的开始检测通知，对来自图像摄取装置的图像进 行人脸检测，将检测结果通知所述卡控制单元。较佳地，所述人脸检测单元包括五官检测单元，用于对所述图像进行人脸清晰度 检测，将检测到清晰人脸信息作为所述检测到人脸信息通知给卡控制单元，将检测不到清 晰人脸信息作为所述检测不到人脸信息通知给卡控制单元。较佳地，所述人脸检测单元还包括活体检测单元，用于在人脸检测单元检测到清晰的人脸信息后，检测来自图像摄 取装置的图像是否来自于活体，若是，则通知卡控制单元检测到人脸信息，否则发出检测不 到人脸信息给卡控制单元。应用本发明实施例提供的一种基于ATM的安全监控装置、方法及自动柜员机，通 过控制交易者的交易申请，对非法的交易进行中止操作。解决了现有监控系统无法有效地 阻止非法交易的问题。再有，通过ATM机上的图像摄取装置，得到交易者的面部图像，进行人脸检测和活 体检测，在所有检测都通过之后才允许进行下一步交易；否则阻止本次交易，从而防止蒙面 犯罪嫌疑人在ATM机中取走失主存款。本发明实施例通过人脸检测以确定是否可以得到当前交易者的无遮挡的清晰人 脸图像。有效杜绝了当前经常发生的蒙面犯罪者利用ATM盗取受害者现金的案件，弥补了 现有的大部分ATM监控系统没有事前预防犯罪能力的缺点。并且，还可以对合法交易留下 清晰的交易者面部图像，为公安机关事后取证提供了有效证据，满足金融业安防需要。本发明实施例通过活体检测技术检测当前交易者是否为真实的人，而非人脸图像 等欺骗性攻击道具。对于欺骗性攻击拒绝本次交易的申请。解决了基于人脸的生物识别技 术进入安全应用的瓶颈，对于使用非活体等欺骗性的攻击手段有很好的防御效果，保证了 清晰人脸检测和事后留证功能真实有效。
为了更清楚地说明本发明实施例和现有技术中的技术方案，下面将对实施例和现 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是现有方案一的系统结构示意图；图2是根据本发明实施例的基于自动柜员机的安全监控装置逻辑结构示意图3是根据本发明实施例的基于自动柜员机的安全监控方法流程图；图4是光照预处理效果对比图；图5是根据本发明一具体实例的工作流程图。
具体实施例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。参见图2，其是根据本发明实施例的基于自动柜员机的安全监控装置的逻辑结构 示意图，用于对自动柜员机(ATM)进行监控，该安全监控装置200设置在读卡器100和自动 柜员机主机300之间，具体包括卡控制单元201，用于截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡插入信息时，通知 人脸检测单元开始检测，接收来自所述人脸检测单元的检测结果；若检测结果为检测不到 人脸信息，则禁止本次交易；若检测结果为检测到人脸信息，则允许本次交易，转发读卡器 发出的数据包给所述自动柜员机主机；这里的禁止本次交易包括控制读卡器退卡或吞卡 或伪装无卡插入数据包给所述自动柜员机主机等；人脸检测单元202，用于根据接收到的开始检测通知，对来自图像摄取装置400的 图像进行人脸检测，将检测结果通知卡控制单元。需要说明的是，如果人脸检测单元检测不到人脸信息，可在预先设定的时间段内 再次进行检测，如果在设定时间段内均检测失败，再给卡控制单元反馈检测不到人脸信息 的检测结果。需要说明的是，如果卡控制单元截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡退出信 息时，通知人脸检测单元结束检测；此时，人脸检测单元根据接收到的结束检测通知，终止 本次检测。需要说明的是，该人脸检测单元可以采用现有存在的任一种人脸检测算法，只要 能够输出是否检测到人脸信息即可。本文中，并不对采用何种人脸检测算法进行限定。此 时，该人脸检测单元为现有存在的普通的人脸检测单元。需要说明的是，在一个较佳实施例中，本发明还提供了一种能够检测到清晰人脸 信息的人脸检测单元，此时，该人脸检测单元可以具体包括五官检测单元(图未示)，用于对所述图像进行人脸清晰度检测，将检测到清晰人 脸信息作为所述检测到人脸信息通知给卡控制单元，将检测不到清晰人脸信息作为所述检 测不到人脸信息通知给卡控制单元。这里，清晰人脸意为完整的面部及五官轮廓，包括脸颊、下巴、嘴巴、鼻子、眼睛、眉 毛等的完整的轮廓。其中，上述五官检测单元可以具体包括子窗口提取单元，用于将来自图像摄取装置的图像以预先设定的步长进行压缩， 从压缩的图片里提取已设定尺寸的子窗口 ；子窗口光照对称处理模块，用于利用人脸的对称性，先判断五官的左右区域是否对称，若对称，则通知成像单元，若不对称，则将所述左右区域调整为对称后，再通知成像单 元；成像单元，计算每个子窗口的积分图，使用由训练样本得到的各个区域灰度差分 布得到的分类器对每个子窗口进行分类，子窗口若满足训练时的灰度差分布，即为人脸五 官，通过所述分类器的子窗口进行合并处理，最后输出人脸五官坐标；反馈单元，若根据所述人脸五官坐标获得清晰的人脸图像，则反馈检测到清晰的 人脸信息；若根据所述人脸五官坐标不能获得清晰的人脸图像，则反馈检测不到清晰人脸 fn息ο需要说明的是，上述五官检测单元是若干子检测单元的组合，每个子单元对应人 体的面部部位之一，例如可以包括对脸颊、下巴、嘴巴、鼻子、眼睛等，每个子检测单元检测 人体面部的一部分如脸颊、下巴等，这样，实际是每个子检测单元依次执行一遍检测操作。应用上述包括五官检测单元的人脸检测单元，可以获得到比采用现有检测技术更 清晰的人脸图像。需要说明的是，在一个较佳实施例中，在检测到清晰的人脸信息后，人脸检测单元 还可以进一步包括活体检测单元，用于在人脸检测单元检测到清晰的人脸信息后，检测来 自图像摄取装置的图像是否来自于活体，若是，则通知卡控制单元检测到人脸信息，否则发 出检测不到人脸信息给卡控制单元。其中，所述活体检测单元可以具体包括运动信息获取单元，用于定位人脸区域，获得所述人脸区域内第η帧人脸图像的 特征角点，计算所述特征角点在第η+1帧人脸图像对应的位置；获取所述特征角点在所述 两帧内运动的速度和方向；去噪单元，用于统计所述人脸区域内在预定距离内的特征角点数据，将它们中速 度方向和大小都相近的点聚为一个群组，从而生成若干个群组，则不在任何一个群组内的 特征角点被认为是噪声点，去除所述噪声点；对比单元，用于根据人脸两侧和中心区域速度大小和方向来判断该人脸为活体还 是非活体，比如照片，具体的，对比来自图像摄取装置的图像是属于活体模型还是属于非活 体模型，若属于活体模型，则确认所述来自图像摄取装置的图像来自于活体，若属于非活体 模型，则确认所述来自图像摄取装置的图像来自于非活体。这样，不但保证监控图像的清晰度，还保证了该图像来自于活体，避免了交易者使 用非活体类图片来欺骗监控设备。需要说明的是，对于图2所示实施例，还可以包括图像发送单元(图未示)，用于在 检测结果为检测到清晰的人脸信息后，将来自图像摄取装置的图像发送到远端后台保存。 以便于留下交易者清晰的面部图像。应用本发明实施例提供的一种基于ATM的安全监控装置，通过控制交易者的交易 申请，对非法的交易进行中止操作。解决了现有监控系统无法有效的阻止非法交易的问题。再有，通过ATM机上的图像摄取装置，得到交易者的面部图像，进行人脸检测和活 体检测，在所有检测都通过之后才允许进行下一步交易。否则阻止本次交易，从而防止蒙面 犯罪嫌疑人在ATM机中取走失主存款。本发明实施例通过人脸检测以确定是否可以得到当前交易者的无遮挡的清晰人脸图像。有效杜绝了当前经常发生的蒙面犯罪者利用ATM盗取受害者现金的案件，弥补了 现有的大部分ATM监控系统没有事前预防犯罪能力的缺点。并且，还可以对合法交易留下 清晰的交易者面部图像，为公安机关事后取证提供了有效证据，满足金融业安防需要。本发明实施例通过活体检测技术检测当前交易者是否为真实的人，而非人脸图像 等欺骗性攻击道具。对于欺骗性攻击拒绝本次交易的申请。解决了基于人脸的生物识别技 术进入安全应用的瓶颈，对于使用非活体等欺骗性的攻击手段有很好的防御效果，保证了 清晰人脸检测和事后留证功能真实有效。本发明实施例还提供了一种自动柜员机，仍参见图2，包括自动柜员机主机300、 读卡器100，安全监控装置200，图像摄取装置400，其中，所述安全监控装置设置在读卡器 100和自动柜员机主机300之间，所述安全监控装置包括卡控制单元，用于截获读卡器100发出的数据包并解析获得有卡插入信息时，通 知人脸检测单元开始检测，接收来自所述人脸检测单元的检测结果；若检测结果为检测不 到人脸信息，则禁止本次交易；若所述检测结果为检测到人脸信息，则允许本次交易，转发 读卡器发出的数据包给所述自动柜员机主机300 ；人脸检测单元，用于根据接收到的开始检测通知，对来自图像摄取装置400的图 像进行人脸检测，将检测结果通知卡控制单元。上述禁止本次交易包括控制读卡器退卡或吞卡或伪装无卡插入数据包给所述自 动柜员机主机。上述卡控制单元，还用于截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡退出信息时， 通知所述人脸检测单元结束检测；所述人脸检测单元根据接收到的结束检测通知，终止本 次检测。上述人脸检测单元包括五官检测单元，用于对所述图像进行人脸清晰度检测，将 检测到清晰人脸信息作为所述检测到人脸信息通知给卡控制单元，将检测不到清晰人脸信 息作为所述检测不到人脸信息通知给卡控制单元。上述人脸检测单元还包括活体检测单元，用于在人脸检测单元检测到清晰的人 脸信息后，检测来自图像摄取装置的图像是否来自于活体，若是，则通知卡控制单元检测到 人脸信息，否则发出检测不到人脸信息给卡控制单元。上述安全监控装置200还可以包括图像发送单元，用于在检测结果为检测到清晰 的人脸信息后，将来自图像摄取装置的图像发送到远端后台。参见图3，其是根据本发明实施例的基于自动柜员机的安全监控方法，具体包括步骤301，截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡插入信息；步骤302，对来自图像摄取装置的图像进行人脸检测，若所述检测结果为检测到清 晰的人脸信息，则执行步骤303，若检测结果为检测不到人脸信息，则执行步骤304 ；步骤303，允许本次交易，转发读卡器发出的数据包给所述自动柜员机主机；步骤304，禁止本次交易，其中禁止本次交易可以具体包括控制读卡器退卡或吞 卡或伪装无卡插入数据包给自动柜员机主机等。需要说明的是，如果检测不到人脸信息，可在预先设定的时间段内再次进行检测， 如果在设定时间段内均检测失败，再反馈检测不到人脸信息的检测结果。需要说明的是，在人脸检测单元进行检测期间，如果截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡退出信息时，终止本次检测。下面对步骤302做进一步详细说明。其中，对来自图像摄取装置的图像进行人脸检测的步骤包括对所述图像进行人 脸清晰度检测，将检测到清晰人脸信息作为所述检测到人脸信息，将检测不到清晰人脸信 息作为所述检测不到人脸信息，其中，对所述图像进行人脸清晰度检测，该步骤具体包括i)将来自图像摄取装置的图像以预先设定的步长进行压缩，从压缩的图片里提取 已设定尺寸的子窗口；ii)利用人脸的对称性，先判断五官的左右区域是否对称，若对称，则执行步骤 iii)，若不对称，则将所述左右区域调整为对称后，再执行步骤iii)；现有的判断是否对称的方法很多，如通过亮度总和、均值、均方差、直方图分布等； 如果不对称，则可以按照以下方法处理成一致对于左右脸不一致的窗口，两个区域根据 各自的直方图分布先各自直方图均衡化，随后左右脸每个点调整为与另一半脸对称点的均 值，使左右脸对称；iii)计算每个子窗口的积分图，使用由训练样本得到的各个区域灰度差分布得到 的分类器对每个子窗口进行分类，子窗口若满足训练时的灰度差分布，即为人脸五官，通过 所述分类器的子窗口进行合并处理，最后输出人脸五官坐标；iv)若根据所述人脸五官坐标获得清晰的人脸图像，则反馈检测到清晰的人脸信 息；若根据所述人脸五官坐标不能获得清晰的人脸图像，则反馈检测不到清晰人脸信息。目艮、口、鼻等检测采用和脸检测基本一致的步骤。需要说明的是，本发明的人脸检测方法与现有技术的人脸检测方法的区别主要体 现在对候选人脸窗口的各个区域分别做对称化的光照处理，从而使得人脸检测算法适应不 同的光照环境。参见图4，其是光照预处理效果对比图，图4a是样本图片；图4b是采用现 有的通用算法后得到的人脸图像；图4c是采用本发明算法后得到的人脸图像。可见，应用 本发明的算法获得的人脸图像的清晰度明显高于现有算法得到的清晰度，对光照环境的适 应能力大大增强了。对于图3所示流程，在对所述图像进行人脸清晰度检测，获得清晰的人脸图像后， 还可以进一步包括检测来自图像摄取装置的图像是否来自于活体，若是，则发出成功检测 到人脸信息的检测结果，否则发出检测不到人脸信息的检测结果。其中，检测来自图像摄取装置的图像是否来自于活体的步骤包括首先，定位人脸区域，获得所述人脸区域内第η帧人脸图像的特征角点，计算所述 特征角点在第η+1帧人脸图像对应的位置；获取所述特征角点在所述两帧内运动的速度和 方向；在速度分布场的计算过程中，会出现异常点，这些点的方向或者速度与周围的其他点 明显不一致，因此有必要将这些孤立点区分出来，即去除噪声；其次，去除噪声，去噪的方法具体为统计所述人脸区域内在预定距离内的特征角 点数据，将它们中速度方向和大小都相近的点聚为一个群组，从而生成若干个群组，则不在 任何一个群组内的特征角点被认为是噪声点，去除所述噪声点；通过这种去噪方法，能够准 确地将人脸运动分布场中速度的大小或方向不一致的点筛选出来，进而提高了活体检测的 检测率，降低了误检测率；最后，根据人脸两侧和中心区域速度大小和方向来判断该人脸为活体还是非活体，具体的，对比来自图像摄取装置的图像是属于活体模型还是属于非活体模型，若属于活 体模型，则确认所述来自图像摄取装置的图像来自于活体，若属于非活体模型，则确认所述 来自图像摄取装置的图像来自于非活体。需要说明的是，本发明的活体检测方法与现有的活体检测方法的区别主要体现在 采用聚类策略进行去噪处理，以及采用分类策略进行活体与非活体的检测。其中，采用聚类策略的去除处理主要体现在生成若干个群组，将不在任何一个群 组内的特征角点被认为是噪声点，通过去除噪声点来达到去噪的目的；采用分类策略进行 活体与非活体的检测的处理主要体现在通过大量训练得到很多模型，包括活体的各种模 型如转头模型、上下点头模型，左右摆头模型等，以及非活体模型；通过对比检测到的图像 是属于活体模型还是属于非活体模型，从而确定检测到的图像所在客体是否为活体。需要说明的是，对于图3所示流程还可以包括在检测结果为检测到清晰的人脸 信息后，将来自图像摄取装置的图像发送到远端后台保存。可见，图3所示方法给出了将人脸检测和活体检测与ATM安防有机融合的解决方 案。可以动态实时的监控每台ATM机，并进行活体检测，可以避免非人(非活体类)情况伪 造取钱，也可以避免无法检测到清晰人脸(蒙面类)取钱；检测到清晰人脸后方可继续交 易，并可以通过网络将清晰人脸图像传送到远端后台。下面结合一实例，对发明再做一详细说明。参见图5，其是根据本发明一具体实例的工作流程图。步骤1，系统的初始状态为空闲状态；步骤2，客户插卡后，开始人脸检测和活体检测；步骤3，分析设备确认到客户的完整的眼睛、鼻子、嘴等面部轮廓及交易者为真实 人体后，才允许进行交易，并把客户的清晰人脸图像发送到后台，如图3中的数据库服务 器；步骤4，分析设备如果在tl秒内检测不到人脸，会向后台发送告警信息；如果在t2 秒内成功检测到人脸，分析设备会解除tl秒时的告警信息，并允许交易；如果在t2秒内仍 检测不到人脸，ATM机会退卡，禁止交易；其中，tl、t2为根据需要预先设定的时间阈值。本发明实施例不会干涉原ATM主机的正常交易处理。本发明实施例可以很好的处 理串口或U 口读卡器两种方式，当为U 口时通过把U 口数据转换为串口数据并实施双方通 信。在图5所示实施例中，对人脸的检测时间给与了预先设定值，在给定的时间内若未检测 到清晰人脸则认为非法不允许交易，并提示用户，向远程控制端发送报警。本发明实施例还 可以对未检测到人脸但卡已插入的情况下给预先设定值，在给定时间内仍未检测到清晰人 脸则退卡。本发明实施例还可以对未检测到人脸，且卡已退出的情况，根据预先设定时间， 还可以进行吞卡处理。本发明实施例提供一种了基于ATM的安全监控装置、方法及自动柜员机。通过ATM 机上的外置摄像头，得到交易者的面部图像，进行活体检测和人脸检测，在检测出交易者的 眼睛、鼻子、嘴等轮廓及交易者为真实人体之后，留下交易者清晰的面部图像，允许进行下 一步交易。否则阻止本次交易，从而防止蒙面犯罪嫌疑人在ATM机中取走失主存款。本发明实施例通过控制卡控制单元控制交易者的交易申请，对非法的交易进行中 止操作。解决了现有监控系统无法有效的阻止非法交易的问题。
本发明实施例通过人脸检测以确定是否可以得到当前交易者的无遮挡的清晰人 脸图像。如果检测结果显示当前交易者的眼睛、嘴等重要的特征部位有遮挡情况出现，无法 得到清晰的人脸图像，例如无法得到可以作为事后取证的面部图像时，拒绝本次交易申请， 有效杜绝了当前经常发生的蒙面犯罪者利用ATM盗取受害者现金的案件，弥补了现有的大 部分ATM监控系统没有事前预防犯罪能力的缺点。并对合法交易留下清晰的交易者面部图 像，为公安机关事后取证提供了有效证据，满足金融业安防需要。本发明实施例通过活体检测技术检测当前交易者是否为真实的人，而非人脸图像 等欺骗性攻击道具。对于欺骗性攻击拒绝本次交易的申请。解决基于人脸的生物识别技术 进入安全应用的瓶颈，对于使用非活体等欺骗性的攻击手段有很好的防御效果，保证了清 晰人脸检测和事后留证功能真实有效。需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包 含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括 没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......，，限定的要素，并不排除在包括所述要
素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中， 这里所称得的存储介质，如R0M/RAM、磁碟、光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围 内。
权利要求
1.一种基于自动柜员机的安全监控装置，用于对自动柜员机进行监控，其特征在于，所 述装置设置在读卡器和自动柜员机主机之间，包括卡控制单元，用于截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡插入信息时，通知人脸检 测单元开始检测，接收来自所述人脸检测单元的检测结果；若检测结果为检测不到人脸信 息，则禁止本次交易；若所述检测结果为检测到人脸信息，则允许本次交易，转发读卡器发 出的数据包给所述自动柜员机主机；人脸检测单元，用于根据接收到的开始检测通知，对来自图像摄取装置的图像进行人 脸检测，将检测结果通知所述卡控制单元。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卡控制单元，还用于截获读卡器发出 的数据包并解析获得有卡退出信息时，通知所述人脸检测单元结束检测；所述人脸检测单 元根据接收到的结束检测通知，终止本次检测。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述人脸检测单元包括五官检测单元， 用于对所述图像进行人脸清晰度检测，将检测到清晰人脸信息作为所述检测到人脸信息通 知给卡控制单元，将检测不到清晰人脸信息作为所述检测不到人脸信息通知给卡控制单元。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述人脸检测单元包括五官检测单元， 所述五官检测单元包括子窗口提取单元，用于将来自图像摄取装置的图像以预先设定的步长进行压缩，从压 缩的图片里提取已设定尺寸的子窗口；子窗口光照对称处理模块，用于利用人脸的对称性，先判断五官的左右区域是否对称， 若对称，则通知成像单元，若不对称，则将所述左右区域调整为对称后，再通知成像单元；成像单元，计算每个子窗口的积分图，使用由训练样本得到的各个区域灰度差分布得 到的分类器对每个子窗口进行分类，子窗口若满足训练时的灰度差分布，即为人脸五官，通 过所述分类器的子窗口进行合并处理，最后输出人脸五官坐标；反馈单元，若根据所述人脸五官坐标获得清晰的人脸图像，则反馈检测到清晰的人脸 信息；若根据所述人脸五官坐标不能获得清晰的人脸图像，则反馈检测不到清晰人脸信息。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述人脸检测单元还包括活体检测单元，用于在人脸检测单元检测到清晰的人脸信息后，检测来自图像摄取装 置的图像是否来自于活体，若是，则通知卡控制单元检测到人脸信息，否则发出检测不到人 脸信息给卡控制单元。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述活体检测单元包括运动信息获取单元，用于定位人脸区域，获得所述人脸区域内第η帧人脸图像的特征 角点，计算所述特征角点在第η+1帧人脸图像对应的位置；获取所述特征角点在所述两帧 内运动的速度和方向；去噪单元，用于统计所述人脸区域内在预定距离内的特征角点数据，将它们中速度方 向和大小都相近的点聚为一个群组，从而生成若干个群组，则不在任何一个群组内的特征 角点被认为是噪声点，去除所述噪声点；活体识别单元，用于根据人脸两侧和中心区域速度大小和方向来判断该人脸为活体还 是非活体，具体的对比来自图像摄取装置的图像是属于活体模型还是属于非活体模型，若属于活体模型，则确认所述来自图像摄取装置的图像来自于活体，若属于非活体模型，则确 认所述来自图像摄取装置的图像来自于非活体。
7.根据权利要求1至6任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括图像发送单元，用于在检测结果为检测到人脸信息后，将来自图像摄取装置的图像发 送到远端后台。
8.一种基于自动柜员机的安全监控方法，其特征在于，所述方法包括截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡插入信息；对来自图像摄取装置的图像进行人脸检测，若所述检测结果为检测到人脸信息，则允 许本次交易，转发读卡器发出的数据包给所述自动柜员机主机；若检测结果为检测不到人 脸信息，则禁止本次交易。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当截获读卡器发出的数 据包并解析获得有卡退出信息时，终止本次检测。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对来自图像摄取装置的图像进行人 脸检测包括对所述图像进行人脸清晰度检测，将检测到清晰人脸信息作为所述检测到人 脸信息，将检测不到清晰人脸信息作为所述检测不到人脸信息；其中，对所述图像进行人脸清晰度检测的步骤包括i)将来自图像摄取装置的图像以预先设定的步长进行压缩，从压缩的图片里提取已设 定尺寸的子窗口； )利用人脸的对称性，先判断五官的左右区域是否对称，若对称，则执行步骤iii)， 若不对称，则将所述左右区域调整为对称后，再执行步骤iii)；iii)计算每个子窗口的积分图，使用由训练样本得到的各个区域灰度差分布得到的分 类器对每个子窗口进行分类，子窗口若满足训练时的灰度差分布，即为人脸五官，通过所述 分类器的子窗口进行合并处理，最后输出人脸五官坐标；iv)若根据所述人脸五官坐标获得清晰的人脸图像，则反馈检测到清晰的人脸信息； 若根据所述人脸五官坐标不能获得清晰的人脸图像，则反馈检测不到清晰人脸信息。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，在对所述图像进行人脸清晰度检测，获得清 晰的人脸图像后，所述方法还包括检测来自图像摄取装置的图像是否来自于活体，若是，则发出检测到人脸信息的检测 结果，否则发出检测不到人脸信息的检测结果；其中，所述检测来自图像摄取装置的图像是否来自于活体的步骤包括定位人脸区域，获得所述人脸区域内第η帧人脸图像的特征角点，计算所述特征角点 在第η+1帧人脸图像对应的位置；获取所述特征角点在所述两帧内运动的速度和方向；统计所述人脸区域内在预定距离内的特征角点数据，将它们中速度方向和大小都相近 的点聚为一个群组，从而生成若干个群组，则不在任何一个群组内的特征角点被认为是噪 声点，去除所述噪声点；根据人脸两侧和中心区域速度大小和方向来判断该人脸为活体还是非活体，具体的， 对比来自图像摄取装置的图像是属于活体模型还是属于非活体模型，若属于活体模型，则 确认所述来自图像摄取装置的图像来自于活体，若属于非活体模型，则确认所述来自图像 摄取装置的图像来自于非活体。
12.一种自动柜员机，其特征在于，包括自动柜员机主机、读卡器，安全监控装置，图 像摄取装置400，其中，所述安全监控装置设置在读卡器和自动柜员机主机之间，所述安全 监控装置包括卡控制单元，用于截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡插入信息时，通知人脸检 测单元开始检测，接收来自所述人脸检测单元的检测结果；若检测结果为检测不到人脸信 息，则禁止本次交易；若所述检测结果为检测到人脸信息，则允许本次交易，转发读卡器发 出的数据包给所述自动柜员机主机；人脸检测单元，用于根据接收到的开始检测通知，对来自图像摄取装置的图像进行人 脸检测，将检测结果通知所述卡控制单元。
13.根据权利要求12所述的自动柜员机，其特征在于，所述人脸检测单元包括五官检 测单元，用于对所述图像进行人脸清晰度检测，将检测到清晰人脸信息作为所述检测到人 脸信息通知给卡控制单元，将检测不到清晰人脸信息作为所述检测不到人脸信息通知给卡 控制单元。
14.根据权利要求13所述的自动柜员机，其特征在于，所述人脸检测单元还包括活体检测单元，用于在人脸检测单元检测到清晰的人脸信息后，检测来自图像摄取装 置的图像是否来自于活体，若是，则通知卡控制单元检测到人脸信息，否则发出检测不到人 脸信息给卡控制单元。
全文摘要
本发明公开了一种基于自动柜员机的安全监控装置、及方法及自动柜员机，所述安全监控装置用于对自动柜员机进行监控，设置在读卡器和自动柜员机主机之间，包括卡控制单元，用于截获读卡器发出的数据包并解析获得有卡插入信息时，通知人脸检测单元开始检测，接收来自所述人脸检测单元的检测结果；若检测结果为检测不到人脸信息，则禁止本次交易；若所述检测结果为检测到人脸信息，则允许本次交易，转发读卡器发出的数据包给所述自动柜员机主机；人脸检测单元，用于根据接收到的开始检测通知，对来自图像摄取装置的图像进行人脸检测，将检测结果通知所述卡控制单元。应用本发明能够防止蒙面犯罪嫌疑人在ATM机中取走失主存款。
文档编号H04N7/18GK102004904SQ201010549088
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者刘秦, 刘青阳, 周晓, 孟凌杰, 李锋, 温圣, 纪莹, 邹博, 邹达 申请人:东软集团股份有限公司