專利名稱：一種atm機異物入侵檢測報警裝置及檢測報警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種ATM機異物入侵檢測報警裝置及檢測報警方法。適用于嵌入式硬 件、成像比對、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，屬于視頻監(jiān)控、無線通信及金融安全防范領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的智能監(jiān)控系統(tǒng)一般是通過限定適用領(lǐng)域，更具體的說，限定物體的類別和 由安全規(guī)則規(guī)定的事件來協(xié)助安全人員工作的。用于智能監(jiān)控系統(tǒng)的視頻內(nèi)容分析方法由 三個主要的部分組成目標檢測、目標跟蹤和目標分類與識別。靜止圖像中的目標識別和分類是近幾十年來的一個積極的研究領(lǐng)域，最近的視頻 目標識別中借鑒了靜止圖像目標識別的方法。有一些視頻目標識別系統(tǒng)應(yīng)用了基于學(xué)習(xí)的 方法以期獲得最大的靈活性。目前靜止圖像比對技術(shù)主要應(yīng)用在人臉識別及判別物體是否偏移上，對于戶外環(huán) 境的應(yīng)用上，還屬于零。與此同時，在銀行ATM機(自動柜員機)上的犯罪卻日益增多，如 加裝針孔探頭，加裝MP4，偽提示，偽面罩等，顧客受騙上當(dāng)，錢財被盜的事件屢屢發(fā)生，社會 影響極其嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于戶外環(huán)境下靜態(tài)圖像的ATM機異物入 侵檢測報警裝置及檢測報警方法，該裝置應(yīng)以ATM機前是否有人操作為采集圖像與否的依 據(jù)，通過圖像比對技術(shù)判斷異物是否存在，如出現(xiàn)異物即刻報警并通過有關(guān)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送相關(guān) 信息至指定的部門。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種ATM機異物入侵檢測報警裝置，其特征在于，所 述檢測報警裝置包括單板攝像頭，它安裝在ATM機防護罩的內(nèi)側(cè)，攝像頭前加裝一片紅外濾鏡片，紅外 濾鏡片的前面設(shè)有一個快門；監(jiān)控板，通過視頻線與單板攝像頭連接，用于采集當(dāng)前圖像、比對基準圖像和新采 集的圖像，判斷是否出現(xiàn)異物，發(fā)送有異物或沒有異物的信號至控制板；控制板，用于控制快門、聲光字報警、取消聲光字報警或保持原狀態(tài)，控制板上通 過RS-232串口線與監(jiān)控板實現(xiàn)通訊。所述監(jiān)控板自帶2G或3G通訊模塊，用于通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)進行信息傳輸，以及 短信的發(fā)送。所述控制板還連有對射式紅外傳感器或熱紅外傳感器，用于判斷是否存在取款 人。所述控制板的擴展槽內(nèi)還插裝有無線信號接收器。本發(fā)明ATM機異物入侵的檢測報警方法，包括以下步驟步驟1，設(shè)備開啟后監(jiān)控板及控制板首先進行初始化，并從FLASH中讀取配置信 息，然后執(zhí)行自檢測功能，如果發(fā)現(xiàn)之前沒有讀取出相關(guān)硬件參數(shù)或配置信息，設(shè)備將重新啟動，并再一次執(zhí)行自檢測操作，通過檢測后，執(zhí)行步驟2 ；步驟2，通過對射式紅外傳感器或熱紅外傳感器判斷ATM機當(dāng)前是否使用，如在使 用，不采集圖像，并于設(shè)定時間之后再次進行本步驟的判斷，直至無人操作ATM機時，執(zhí)行 步驟3 ；步驟3，監(jiān)控板發(fā)送信號至控制板，控制板控制快門打開并返回信號給監(jiān)控板，通 過監(jiān)控板中所運行的采集程序，采集當(dāng)前圖像，如果監(jiān)控板的存儲單元中沒有圖像，那么這 張圖像作為基準圖像，這一次采集不做比對，到下一個設(shè)定時間再次采集圖像，有了兩張圖 像后執(zhí)行步驟4 ；步驟4，步驟3采集的圖像信息直接存儲于監(jiān)控板的存儲器中，通過監(jiān)控板安裝的 圖像比對程序判斷是否存在異物，如果無異物則返回步驟2，如果有異物存在，監(jiān)控板通過 RS-232串口發(fā)送有異物信號至控制板，執(zhí)行步驟5 ；
步驟5，控制板收到有異物的信號后，返饋一個信號給監(jiān)控板，然后通過事先存儲 的中文報警字在LED屏上滾動顯示，有取款人對ATM機進行操作時則進行語音報警提示。所述步驟4還包括，步驟41，所述監(jiān)控板通過其上插裝的2G或3G模塊，執(zhí)行PPP撥號程序，在撥號成 功后，基于TCP/IP協(xié)議以GPRS無線傳輸方式，將異物所出現(xiàn)的終端編號、基準圖片及最新 圖片傳至指定的服務(wù)器。所述步驟5還包括，步驟51，所述控制板在接收到監(jiān)控板或通過其上的無線信號接收器發(fā)來的解除報 警信號后，切換LED屏上滾動顯示的報警文字，恢復(fù)為銀行指定的歡迎詞，當(dāng)有人對ATM機 進行操作時，進行歡迎詞播報。步驟4中的圖像比對程序是將采集到的新的數(shù)字圖像與監(jiān)控板存儲單元中已有 的基準圖像作比對，對兩幅數(shù)字圖像f(x，y)的每個像素，考察它們上、下、左、右鄰點灰度 的加權(quán)差，與之接近的鄰點的權(quán)值大小，在分別求出基準圖像的值和新采集圖像的值后，進 行異或操作，如最后得出的數(shù)值大于閥值，則認為出現(xiàn)異物，取出異物在圖像中的橫向、縱 向中心座標，以該座標為圓心，畫圓疊加并儲存，在這種情況下，所述基本圖像不變；如果得 出未出現(xiàn)異物的結(jié)論，改變基準圖像，將新采集的圖像設(shè)為基準圖像。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是一種應(yīng)用于戶外的金融安全防范產(chǎn)品，它只在無 人操作ATM機的環(huán)境下才采集圖像，然后運用圖像比對技術(shù)，對前后不同時間點采集到的 戶外實景靜態(tài)圖像作比對，找出入侵物體，如針孔探頭、MP4、偽面罩等，最后運用聲光技術(shù) 發(fā)出警報，同時將相關(guān)數(shù)據(jù)信息發(fā)送至服務(wù)器端。本發(fā)明具備了以下優(yōu)點1)安全性根據(jù)公安部GA文件的要求，攝像頭的取景不拍攝ATM操作人的密碼操 作區(qū)。所采集圖像，可在終端內(nèi)存中存儲1個月，并可經(jīng)GPRS無線網(wǎng)絡(luò)在指定服務(wù)器中進 行更長時間的保存。2)隱蔽性在機械結(jié)構(gòu)中裝有快門，在無人進行ATM操作時才進行采集操作，采集 后立刻合攏，具有較好的隱蔽性。即使犯罪分子堵上了快門，也可以報警。3)準確性通過加裝紅外濾鏡片，過濾可見光的處理后，大幅減少了戶外環(huán)境中 的反射光及折射光。經(jīng)由索貝爾算子程序處理，可在ATM機到防護罩所安裝部位約1.4米 距離，準確判斷截面2cm2大小的異物，準確性達到99%以上。
4)網(wǎng)絡(luò)的可選擇性監(jiān)控板自帶2G或3G模塊，可通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)進行信 息傳輸，以點對點短信的方式通知相關(guān)責(zé)任人進行處理。用戶也可通過RJ-45網(wǎng)線接入 Internet,以達到更高速度的信息傳輸。


圖1是本發(fā)明檢測報警裝置的外形結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明檢測報警裝置的結(jié)構(gòu)層次圖。圖3是本發(fā)明控制板的結(jié)構(gòu)框圖。圖4是本發(fā)明監(jiān)控板的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是本發(fā)明控制板的電原理圖。圖6-1 圖6-4是本發(fā)明監(jiān)控板的電原理圖(依次是ARM9內(nèi)核、FLASH部分、SDRAM 部分和網(wǎng)絡(luò)接口的原理圖)。圖7是本發(fā)明檢測報警方法的流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本實施例的檢測報警裝置包括一單板攝像頭2，采用SONYC⑶傳感器，它安裝在ATM機防護罩1的內(nèi)側(cè)，攝像頭前 加裝一片720nm波長的紅外濾鏡片3，紅外濾鏡片的前面設(shè)有一個快門4。一監(jiān)控板5，如圖4所示，采用ARM9芯片，監(jiān)控板通過視頻線10與單板攝像頭2連 接，用于采集當(dāng)前圖像、比對基準圖像和新采集的圖像，判斷是否出現(xiàn)異物，發(fā)送有異物或 沒有異物的信號至控制板6。所述監(jiān)控板自帶2G或3G通訊模塊0 (支持移動SIM卡)，用 于通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)進行信息傳輸，以及短信的發(fā)送。一控制板6，如圖3所示，采用瑞薩M16C/62P的處理器，控制板用于控制快門4、聲 光字報警、取消聲光字報警或保持原狀態(tài)，控制板上通過RS-232串口線7與監(jiān)控板5實現(xiàn) 通訊。所述控制板還連有對射式紅外傳感器9或熱紅外傳感器，用于判斷是否存在取款人。 本例在控制板的擴展槽內(nèi)插裝無線信號接收器。本實施例的ATM機異物入侵的檢測報警方法，包括以下步驟(參見圖7)步驟1，設(shè)備開啟后監(jiān)控板及控制板首先進行初始化，并從FLASH中讀取配置信 息，然后執(zhí)行自檢測功能，如果發(fā)現(xiàn)之前沒有讀取出相關(guān)硬件參數(shù)或配置信息，如響應(yīng)服 務(wù)器列表、響應(yīng)服務(wù)時間、比對程序靈敏度等，則設(shè)備將重新啟動，并再一次執(zhí)行自檢測操 作，通過檢測后，執(zhí)行步驟2。步驟2，通過對射式紅外傳感器9判斷ATM機當(dāng)前是否使用，如在使用，不采集圖 像，并于設(shè)定時間(由監(jiān)控板程序設(shè)定)之后再次進行本步驟的判斷，直至無人操作ATM機 時，執(zhí)行步驟3。步驟3，監(jiān)控板5發(fā)送信號至控制板6，控制板控制快門4打開并返回信號給監(jiān)控 板，通過監(jiān)控板中所運行的采集程序，采集當(dāng)前圖像，如果監(jiān)控板的存儲單元中沒有圖像， 那么這張圖像作為基準圖像，這一次采集不做比對，到下一個設(shè)定時間再次采集圖像，當(dāng)有 了兩張圖像后執(zhí)行步驟4。步驟4，步驟3采集的圖像信息直接存儲于監(jiān)控板5的NANDFLASH中(圖6_2)，通過監(jiān)控板安裝的圖像比對程序判斷是否存在異物，如果無異物則返回步驟2。如果有異物 存在，監(jiān)控板通過RS-232串口發(fā)送有異物信號至控制板，執(zhí)行步驟5 ；與此同時，監(jiān)控板通 過其上插裝的2G/3G模塊，執(zhí)行PPP撥號程序，在撥號成功后，基于TCP/IP協(xié)議以GPRS無 線傳輸方式，將異物所出現(xiàn)的終端編號傳至指定的服務(wù)器。用戶也可通過RJ-45網(wǎng)線接入 Internet,以達到更高速度的信息傳輸。步驟5，控制板6收到有異物的信號后，返饋一個信號給監(jiān)控板5，然后通過事先 存儲的中文報警字在LED屏上滾動顯示，有取款人對ATM機進行操作時(對射式紅外被阻 隔)，則進行語音報警提示。在本步驟中，由于控制板上裝有無線信號接收器，當(dāng)接收到監(jiān)控板發(fā)來的解除報 警信號后，切換LED屏上滾動顯示的報警文字，恢復(fù)為銀行指定的歡迎詞，當(dāng)有人對ATM機 進行操作時(對射式紅外被阻隔)，進行歡迎詞播報。如果控制板上不安裝無線信號接收 器的話，也可以通過監(jiān)控板上的圖像判斷程序判斷異物是否已除去，如是，將信號發(fā)給主控 板，ATM機恢復(fù)正常工作。本發(fā)明的軟件部分請參見圖2，軟件基本安裝在監(jiān)控板內(nèi)，軟件部分包含十大模 塊，分別是實時操作系統(tǒng)(RTOS)、PPP撥號程序、TCP/IP、圖像采集及編碼模塊、靜態(tài)圖像比 對程序、LED點陣文字顯示、聲光報警控制程序、自檢測錯誤判定重啟模塊、自動檢測遠程升 級模塊、身份驗證等模塊。實時操作系統(tǒng)向上層應(yīng)用軟件提供通用的硬件控制接口及穩(wěn)定 的多任務(wù)調(diào)度；PPP 撥號程序使用PPP協(xié)議在無線網(wǎng)絡(luò)中撥號上網(wǎng)；TCP/IP協(xié)議七層的實 現(xiàn)，用來與服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交換；圖像采集及編碼模塊將根據(jù)用戶的設(shè)置編碼成所需規(guī)格 的JPEG格式圖像；靜態(tài)圖像比對程序?qū)z像頭所采集到的圖像與基準圖像進行比對；LED 點陣文字顯示，將所需顯示文字以16*16點陣/字，一屏5-6個中文字滾動的形式放送；聲 光報警控制程序，用以開啟聲光報警功能，以切換正常狀態(tài)及異常狀態(tài)下LED顯示的文字 及語音的內(nèi)容；自檢測錯誤判定重起模塊，在監(jiān)控板或控制板在運行中出現(xiàn)錯誤時，自動重 啟；自動檢測遠程升級模塊，在有更新版本的程序出現(xiàn)在指定升級服務(wù)器時，能下載更新程 序；身份驗證模塊，在通電時，向服務(wù)器上傳終端編號等相關(guān)信息。本實施例步驟4中的圖像比對程序是將采集到的新的數(shù)字圖像與監(jiān)控板存 儲單元中已有的基準圖像作比對。在采集到新的數(shù)字圖像后，對其中的數(shù)字用一階差 分代一階微分，并求梯度，對平方和運算及開方運算，用兩個分量的值之和表示，即 G(f(x)) ^ I AXf(X，y) + Ayf(X，y) |。該方法應(yīng)用了索貝爾(Sobel)算子進行梯度幅值計 算方法，通過對兩幅數(shù)字圖像f(x，y)的每個像素，考察它們上、下、左、右鄰點灰度的加權(quán) 差，與之接近的鄰點的權(quán)值大小，在分別求出基準圖像的值和新采集圖像的值后，進行異或 操作，如最后得出的數(shù)值大于閥值，則認為出現(xiàn)異物，取出異物在圖像中的橫向、縱向中心 座標，以該座標為圓心，畫圓疊加并儲存，在這種情況下，所述基本圖像不變；如果得出未出 現(xiàn)異物的結(jié)論，改變基準圖像，將新采集的圖像設(shè)為基準圖像。圖5是控制板6的電原理圖。主要的芯片有M16C62內(nèi)核、語音芯片ISD1760和 RS232串口芯片。其中語音芯片的第19管腳VOL接M16/C的第63管腳A8 ；語音芯片的第 22管腳FT接M16/C的第65管腳A7 ；語音芯片的第25管腳ERASE接M16/C的第66管腳 A6 ；語音芯片的第7管腳SS接M16/C的第68管腳A4 ；語音芯片的第6管腳SCLK接M16/C 的第69管腳A3 ；語音芯片的第5管腳MOSI接M16/C的第70管腳A2 ；語音芯片的第4管腳MISO接M16/C的第71管腳Al ；語音芯片的第3管腳RESET接M16/C的第72管腳AO。控制板的RS232串口芯片用串口線與監(jiān)控板的RS232接 口相連。圖6-1是監(jiān)控板中ARM9內(nèi)核的電原理圖、圖6_2是監(jiān)控板中FLASH部分的電原理 圖、圖6-3是監(jiān)控板中SDRAM部分的電原理圖、圖6-4是監(jiān)控板中網(wǎng)絡(luò)接口的電原理圖。
權(quán)利要求
一種ATM機異物入侵檢測報警裝置，其特征在于，所述檢測報警裝置包括單板攝像頭，它安裝在ATM機防護罩的內(nèi)側(cè)，攝像頭前加裝一片紅外濾鏡片，紅外濾鏡片的前面設(shè)有一個快門；監(jiān)控板，通過視頻線與單板攝像頭連接，用于采集當(dāng)前圖像、比對基準圖像和新采集的圖像，判斷是否出現(xiàn)異物，發(fā)送有異物或沒有異物的信號至控制板；控制板，用于控制快門、聲光字報警、取消聲光字報警或保持原狀態(tài)，控制板上通過RS-232串口線與監(jiān)控板實現(xiàn)通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ATM機異物入侵檢測報警裝置，其特征在于所述監(jiān)控板自 帶2G或3G通訊模塊，用于通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)進行信息傳輸，以及短信的發(fā)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ATM機異物入侵檢測報警裝置，其特征在于所述控制板還 連有對射式紅外傳感器或熱紅外傳感器，用于判斷是否存在取款人。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ATM機異物入侵檢測報警裝置，其特征在于所述控制板的 擴展槽內(nèi)還插裝有無線信號接收器。
5.一種ATM機異物入侵的檢測報警方法，其特征在于，包括步驟1，設(shè)備開啟后監(jiān)控板及控制板首先進行初始化，并從FLASH中讀取配置信息，然 后執(zhí)行自檢測功能，如果發(fā)現(xiàn)之前沒有讀取出相關(guān)硬件參數(shù)或配置信息，設(shè)備將重新啟動， 并再一次執(zhí)行自檢測操作，通過檢測后，執(zhí)行步驟2 ；步驟2，通過對射式紅外傳感器或熱紅外傳感器判斷ATM機當(dāng)前是否使用，如在使用， 不采集圖像，并于設(shè)定時間之后再次進行本步驟的判斷，直至無人操作ATM機時，執(zhí)行步驟 3 ；步驟3，監(jiān)控板發(fā)送信號至控制板，控制板控制快門打開并返回信號給監(jiān)控板，通過監(jiān) 控板中所運行的采集程序，采集當(dāng)前圖像，如果監(jiān)控板的存儲單元中沒有圖像，那么這張圖 像作為基準圖像，這一次采集不做比對，到下一個設(shè)定時間再次采集圖像，有了兩張圖像后 執(zhí)行步驟4 ；步驟4，步驟3采集的圖像信息直接存儲于監(jiān)控板的存儲器中，通過監(jiān)控板安裝的圖 像比對程序判斷是否存在異物，如果無異物則返回步驟2，如果有異物存在，監(jiān)控板通過 RS-232串口發(fā)送有異物信號至控制板，執(zhí)行步驟5 ；步驟5，控制板收到有異物的信號后，返饋一個信號給監(jiān)控板，然后通過事先存儲的中 文報警字在LED屏上滾動顯示，有取款人對ATM機進行操作時則進行語音報警提示。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ATM機異物入侵的檢測報警方法，其特征在于所述步驟4還 包括，步驟41，所述監(jiān)控板通過其上插裝的2G或3G模塊，執(zhí)行PPP撥號程序，在撥號成功后， 基于TCP/IP協(xié)議以GPRS無線傳輸方式，將異物所出現(xiàn)的終端編號、基準圖片及最新圖片傳 至指定的服務(wù)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ATM機異物入侵的檢測報警方法，其特征在于所述步驟5還 包括，步驟51，所述控制板在接收到監(jiān)控板或通過其上的無線信號接收器發(fā)來的解除報警信 號后，切換LED屏上滾動顯示的報警文字，恢復(fù)為銀行指定的歡迎詞，當(dāng)有人對ATM機進行 操作時，進行歡迎詞播報。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ATM機異物入侵的檢測報警方法，其特征在于步驟4中的 圖像比對程序是將采集到的新的數(shù)字圖像與監(jiān)控板存儲單元中已有的基準圖像作比對，對 兩幅數(shù)字圖像f(x，y)的每個像素，考察它們上、下、左、右鄰點灰度的加權(quán)差，與之接近的 鄰點的權(quán)值大小，在分別求出基準圖像的值和新采集圖像的值后，進行異或操作，如最后得 出的數(shù)值大于閥值，則認為出現(xiàn)異物，取出異物在圖像中的橫向、縱向中心座標，以該座標 為圓心，畫圓疊加并儲存，在這種情況下，所述基本圖像不變；如果得出未出現(xiàn)異物的結(jié)論， 改變基準圖像，將新采集的圖像設(shè)為基準圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種ATM機異物入侵檢測報警裝置及檢測報警方法，屬于視頻監(jiān)控、無線通信及金融安全防范領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是通過圖像比對技術(shù)判斷異物是否存在，如出現(xiàn)異物即刻報警并通過有關(guān)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送相關(guān)信息至指定的部門。本發(fā)明的技術(shù)方案是單板攝像頭，它安裝在ATM機防護罩的內(nèi)側(cè)，攝像頭前加裝一片紅外濾鏡片，紅外濾鏡片的前面設(shè)有一個快門；監(jiān)控板，通過視頻線與單板攝像頭連接，用于采集當(dāng)前圖像、比對基準圖像和新采集的圖像，判斷是否出現(xiàn)異物，發(fā)送有異物或沒有異物的信號至控制板；控制板，用于控制快門、聲光字報警、取消聲光字報警或保持原狀態(tài)。本發(fā)明適用于嵌入式硬件、成像比對、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。
文檔編號G07D11/00GK101833813SQ20101011712
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者張燕平, 施弘, 朱智偉 申請人:杭州創(chuàng)導(dǎo)安全技術(shù)有限公司