摘  要： 大多數(shù)ATM監(jiān)控系統(tǒng)停留在視頻錄制功能,，完全忽略了智能錄制功能。針對這個不足,，采用Adboost及SVM方法研發(fā)了一個智能ATM監(jiān)控系統(tǒng),，及時對取款客戶進(jìn)行有效的提醒，在一定程度上有效降低了全國的犯罪率,。
關(guān)鍵詞： 智能系統(tǒng),； ATM監(jiān)控； 犯罪率

    自動取款機(jī)(ATM)在各銀行機(jī)構(gòu)的大量投入使用，在方便了銀行用戶存取款等金融業(yè)務(wù)的同時,，也導(dǎo)致ATM金融犯罪日益增多,特別是盜用他人銀行卡取錢及對ＡＴＭ取款用戶實行搶劫,。與此同時,出現(xiàn)越來越多的ATM監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)[1-4],李煦麗等[5]對ATM取款機(jī)人的異常行為進(jìn)行分析及跟蹤,，但并不能有效地防止他人盜用銀行卡進(jìn)行取款,；楊麗梅等[6]對ATM系統(tǒng)進(jìn)行多通道身份識別,，但缺乏有效的提醒及警報功能。
    目前,在ATM機(jī)視頻監(jiān)控方面仍然出現(xiàn)一系列的問題,，主要表現(xiàn)為：(1)視頻錄制存儲量過大,，加大了公安部門破案的壓力，延緩了破案的進(jìn)度,；(2)缺乏對監(jiān)控視頻的智能分析,，從而缺乏對用戶的提醒警報功能。針對ATM監(jiān)控系統(tǒng)的以上不足,在ATM監(jiān)控系統(tǒng)加入實時人臉檢測,、人臉識別、特殊視頻錄制和實時反搶警報提醒等功能,，當(dāng)視頻中出現(xiàn)多個人時或者不是持卡者本人取款時進(jìn)行相應(yīng)的警報提醒處理。這種改進(jìn)不僅能有效避免持卡用戶不必要的經(jīng)濟(jì)損失,，而且在一定程度上降低了國家犯罪率,。
1 系統(tǒng)構(gòu)成
    本文結(jié)合圖像處理,、模式識別和數(shù)理統(tǒng)計等知識，針對當(dāng)前ATM機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)不太智能的缺陷,，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上, 在ATM取款機(jī)上安裝相應(yīng)的攝像頭，如圖1所示,，可以有效地檢測到ATM機(jī)周圍的人群,。除此之外,，在視頻監(jiān)控軟件上增加了人臉檢測、人臉識別,、警報提醒和特殊視頻錄制等功能,系統(tǒng)流程圖如圖2所示,。

1.1 人臉檢測
    人臉檢測是在視頻幀圖像中確定是否有人臉區(qū)域,，如果有,，則把人臉區(qū)域圖像提供給ATM視頻監(jiān)控系統(tǒng),，以便進(jìn)行人臉識別,。人臉檢測具體步驟如下：
    (1)讀取一幀視頻圖像。
    (2)對圖像進(jìn)行膚色區(qū)域檢測,，采用高斯膚色模型[7]來完成膚色像素的定位，它能克服橢圓膚色模型過分隔和欠分隔情況,并且能有效克服光照等其他情況的影響,。
    (3)對檢測到的膚色區(qū)域采用Adboost算法[8]對ATM監(jiān)控圖像進(jìn)行人臉區(qū)域檢測,，如果檢測到人臉部分,，系統(tǒng)自動保存人臉區(qū)域圖像并添加時間地點信息,。
1.2 ATM機(jī)人臉識別
    在本系統(tǒng)中,，人臉識別是指在ATM攝像頭前檢測到人臉照片是否與銀行卡持卡人人臉照片一致,如果一致,說明取款人和持卡人是同一人;否則取款人取款行為屬于偷盜犯罪行為,。人臉識別具體步驟如下：
    (1)在上一步檢測到的人臉圖像基礎(chǔ)上提取出人臉圖像的邊緣特征值及LBP特征值[9],，分別對其特征賦以不同權(quán)值進(jìn)行人臉特征值求取,。
    (2)采用支持向量機(jī)算法(SVM)[10]對ATM取款機(jī)前待檢測的人和持卡人的人臉圖像進(jìn)行比較,，從而判別取款人與持卡人是否一致,。如果取款人與持卡人一致，在屏幕上輸出持卡客戶的簡單個人信息,；如果取款人不是持卡人本人,，系統(tǒng)就進(jìn)行文字提醒,、語音警報及視頻詳細(xì)錄制等操作,。
1.3 ATM機(jī)周圍人臉檢測
    在銀行用戶取款時,可能會出現(xiàn)多個人臉,，這時要對取款用戶進(jìn)行提醒。主要檢測AMT攝像頭范圍內(nèi)人臉數(shù)量,，如果檢測出兩張及兩張以上人臉圖像,，系統(tǒng)在ATM取款界面發(fā)出文字提醒及語音提醒并進(jìn)行視頻詳細(xì)錄制等操作,；如果未能檢測到多張人臉，系統(tǒng)提醒存取款用戶放心取款,。
1.4 視頻特殊錄制
     視頻特殊錄制主要用于出現(xiàn)非持卡人取款及ATM取款機(jī)前出現(xiàn)多個人的情況下對其進(jìn)行特殊視頻錄制,。為了方便警察調(diào)查，文件采用“時間+持卡人姓名”來命名,。
1.5 警報處理功能
    針對ATM取款機(jī)出現(xiàn)的不同異常情況采取不同的警報處理方式,。
    (1) 當(dāng)取款人不是持卡者本人時，系統(tǒng)進(jìn)行語音警報處理,，以啟到震懾作用,。
    (2)當(dāng)持卡者本人取款并且身后出現(xiàn)多個人的情況下,，對取款用戶取款進(jìn)行安全提醒,，以免造成不必要的損失。
2 實驗驗證
    本文模擬銀行儲戶在ATM取款機(jī)進(jìn)行存取款操作來進(jìn)行實驗驗證,。該系統(tǒng)采用3種視頻輸入方式：海康威視采集卡和SONY攝像頭接入方式,、AVI視頻方式以及普通攝像頭接入方式,。針對?？低暡杉ê蚐ONY攝像頭接入方式，本系統(tǒng)把視頻采集卡安插在PC主板上,，以方便用戶進(jìn)行實驗測試工作,。另外,本系統(tǒng)以Visual Studio 2008為開發(fā)平臺,采用C++語言進(jìn)行開發(fā),。系統(tǒng)驗證內(nèi)容包括：ATM取款機(jī)人臉檢測,、人臉識別、報警/提醒,、視頻特殊錄制等。
2.1 ATM人臉檢測與人臉識別
    當(dāng)某銀行儲戶在ATM取款機(jī)前進(jìn)行存取款操作時,，系統(tǒng)通過攝像頭進(jìn)行圖像采集,，然后根據(jù)采集到的圖像進(jìn)行人臉檢測，將檢測到的人臉與持卡人本人的人臉圖像進(jìn)行對比,，具體實驗效果如圖3所示,。

2.2 ATM警報/提醒功能
    當(dāng)不法分子試圖用偷盜來的銀行卡進(jìn)行取款時，系統(tǒng)會根據(jù)取款人的人臉圖像進(jìn)行識別,，識別出是否是持卡人本人,，如果不是，系統(tǒng)會進(jìn)行相應(yīng)的警報處理,。(1)ATM屏幕文字警報“警報：盜用他人銀行卡進(jìn)行取款屬于盜竊違法行為,！”；(2)啟動語音警報,，目的是引起周圍人群的注意,，為及時向110報警贏得寶貴的時間；(3)視頻特殊錄制,，對這段時間的視頻詳細(xì)錄制,，以備查案之用。
    當(dāng)持卡人在ATM取款機(jī)進(jìn)行取款并且周圍有部分人圍觀時候,，系統(tǒng)會對持卡人進(jìn)行安全取款提醒處理：(1)ATM屏幕進(jìn)行文字安全提醒—“請注意周圍可疑人群,，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失!”；(2)視頻特殊錄制,，對這段時間的視頻詳細(xì)錄制,，以備查案之用。
2.3 ATM警報/提醒功能
    當(dāng)不法分子試圖用偷盜來的銀行卡進(jìn)行取款時,，系統(tǒng)會根據(jù)取款人的人臉圖像進(jìn)行識別,，識別出是否是持卡人本人，如果不是,，系統(tǒng)會發(fā)出文字相應(yīng)的警報處理：(1)ATM屏幕文字警報“警報：盜用他人銀行卡進(jìn)行取款屬于盜竊違法行為!”;(2)啟動語音警報，目的是引起周圍人群的注意,，為及時向110報警贏得寶貴的時間;(3)視頻特殊錄制,，對這段時間的視頻詳細(xì)錄制,，以備查案之用,。
    當(dāng)持卡人在ATM取款機(jī)進(jìn)行取款并且周圍有部分人圍觀時,，系統(tǒng)會對持卡人進(jìn)行安全取款提醒處理。(1)ATM屏幕進(jìn)行文字安全提醒“請注意周圍可疑人群,，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失,！”;(2)視頻特殊錄制，對這段時間的視頻詳細(xì)錄制,，以備查案之用,。
    為了驗證系統(tǒng)的可靠性，采用多個視頻對該系統(tǒng)進(jìn)行功能測試,。測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)在一定程度上能有效地識別出持卡用戶與非持卡用戶，與此同時,，也能有效地對檢測出ATM取款機(jī)周圍的人臉，并對取款用戶進(jìn)行有效的提醒,。
3 實驗結(jié)果
    如圖4所示,，將計算機(jī)圖像處理應(yīng)用在ATM的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,，能夠有效提高ATM服務(wù)的安全性和可靠性，能有效地提高銀行客戶取款的安全性,，在一定程度上降低了犯罪率,。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中加入人臉檢測,、人臉識別和多人檢測功能，極大地方便了值守人員的認(rèn)為監(jiān)控,，減少ATM的風(fēng)險,。采用該技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)將有很大的發(fā)展前景,，但目前人臉識別技術(shù)有限,，需要繼續(xù)研究以提高人臉識別準(zhǔn)確率。

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