專利名稱：金融自助設(shè)備及其防偷窺系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金融自助設(shè)備，尤其是金融自助設(shè)備的防偷窺系統(tǒng)和偷窺檢測及報(bào)警的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，紙幣的流通日益增多，自助終端設(shè)備已成為現(xiàn)代商業(yè)銀行為用戶提供服務(wù)的主要途徑。隨著自助終端設(shè)備的廣泛應(yīng)用，自助終端安全問題日益凸現(xiàn)，特別是在金融自助設(shè)備周邊安全問題，如偷窺密碼、偷換卡等。針對金融自助設(shè)備周邊安全問題，現(xiàn)有的防范措施主要有防窺鏡，基于物理隔離的安全島等。專利20090214311. 7提出了一種金融自助服務(wù)終端及其安全區(qū)域的控制方法圖像攝取模塊依據(jù)基準(zhǔn)線標(biāo)定該安全區(qū)域控制系統(tǒng)，圖像處理模塊根據(jù)欲交易者與標(biāo)定基準(zhǔn)
線的成像位置關(guān)系判斷控制安全區(qū)域內(nèi)的交易者個數(shù)，當(dāng)交易者個數(shù)有多個時進(jìn)行提醒報(bào)警。然而，基于人臉檢測的安全防范技術(shù)是利用金融自助設(shè)備上安裝攝像頭，進(jìn)行人臉的判斷，若出現(xiàn)多個人臉，根據(jù)人臉之間的位置關(guān)系，進(jìn)而進(jìn)行判定是否有偷窺事件發(fā)生，這樣很容易發(fā)生誤報(bào)現(xiàn)象，給交易客戶帶來了不必要的緊張。如當(dāng)有人從交易者身后通過，人臉信息被攝像頭捕捉，會發(fā)生誤報(bào)現(xiàn)象；在多臺ATM機(jī)并排放置時，由于交易人數(shù)較多，會發(fā)生排隊(duì)現(xiàn)象，ATM機(jī)的攝像頭，可能會把正常排隊(duì)人員(并沒有偷窺屏幕)誤認(rèn)為是偷窺者，產(chǎn)生誤報(bào)。因此，在基于人臉檢測的安全防范技術(shù)上，還有待提高檢測的準(zhǔn)確率，減少報(bào)警的誤報(bào)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種金融自助設(shè)備，其具有防偷窺的功能，提高設(shè)備安全性。本發(fā)明的目的之二是提供該金融自助設(shè)備的防偷窺系統(tǒng)。本發(fā)明還提供該金融自助設(shè)備的防偷窺方法。該金融自助設(shè)備的防偷窺系統(tǒng)包括圖像攝取及處理模塊、存儲模塊、異常檢測模塊及報(bào)警模塊，該圖像攝取及處理模塊包括一圖像攝取控制器、至少一對圖像傳感器以及一圖像處理單元，該至少一對圖像傳感器位于同一水平面且設(shè)置在該金融自助設(shè)備的一機(jī)殼上，用以攝取監(jiān)控場景的原始圖像數(shù)據(jù)；將離顯示屏幕中心半徑為一預(yù)定距離且能同時被所述的一對水平設(shè)置的圖像傳感器捕捉的區(qū)域，設(shè)置為一安全區(qū)域；該圖像攝取控制器用以初始化圖像傳感器以及控制該至少一對圖像傳感器提供采集同步信號；該圖像處理單元用以將原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維立體重建并獲得圖像中人臉相對于金融自助設(shè)備的距離信息；該存儲模塊用于存儲預(yù)定距離，兩個攝像頭之間的距離，及上述采集的原始圖像數(shù)據(jù)；該異常檢測模塊包括人臉檢測單元和人眼視角計(jì)算單元，人臉檢測單元檢測該安全區(qū)
4域內(nèi)是否有多個人臉；人眼視角計(jì)算單元計(jì)算人眼注視的視角方向，用以判斷距離金融自助設(shè)備較遠(yuǎn)的在后人臉是否注視操作面板或顯示屏幕；該報(bào)警模塊，用以對該異常檢測模塊的檢測結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)以提醒當(dāng)前客戶是否被偷窺。優(yōu)選的，該異常檢測模塊還包括一遮擋判別單元，在該視角計(jì)算單元判斷該在后人臉注視操作面板或顯示屏幕時，該遮擋判別單元用以進(jìn)一步判斷在后人臉的視線是否被距離金融自助設(shè)備較近的在先人遮擋?？蛇x擇的，該報(bào)警模塊包括顯示單元和/或聲音單元，分別通過顯示文字、圖像和 /或語音提示客戶。本發(fā)明提供的防偷窺方法，運(yùn)行于一金融自助設(shè)備，其依次包括步驟(1)，通過一圖像攝取模塊采集原始圖像；步驟(2)，利用原始圖像進(jìn)行三維立體重建，計(jì)算圖像中人臉相對于該金融自助設(shè)備的距離信息；步驟(3)，判斷安全區(qū)域內(nèi)是否有多個人臉圖像，如果有多個人臉，則進(jìn)行步驟(4)，否則回到步驟(I);步驟(4)，通過一異常檢測模塊進(jìn)一步計(jì)算在后人臉的人眼注視角度，判斷在后人臉是否注視操作面板或顯示屏幕，如果是，則進(jìn)行步驟(5)，否則回到步驟(I);以及步驟(5)，報(bào)警，通過顯示文字、圖像和/或語音提示客戶有被偷窺事件。優(yōu)選的，該步驟(4)與步驟(5)之間還包括視線遮擋判斷的步驟，通過異常檢測模塊進(jìn)一步判斷在后人臉其視線是否被在距離金融自助設(shè)備較近先人遮擋，如果是，則回到步驟(I)，如果否，則進(jìn)行步驟(5)。具體的，該步驟(2)進(jìn)一步包括步驟(21)，消除畸變，使用數(shù)學(xué)方法消除徑向和切向方向上的鏡頭畸變；步驟(22)，攝像機(jī)矯正，調(diào)用圖像傳感器間的角度和距離，輸出行對準(zhǔn)的矯正圖像；步驟(23)，圖像匹配，查找左右圖像傳感器視場中的相同特征，得到視差圖；以及步驟(24)，重投影，利用圖像傳感器的相對幾何位置，將視差圖通過三角測量的方法轉(zhuǎn)成距離信息。優(yōu)選的，該步驟(3)中該安全區(qū)域?yàn)殡x顯示屏幕中心半徑為O. 8 I. 5m且能同時被所述的一對水平設(shè)置的圖像傳感器捕捉的區(qū)域，當(dāng)然根據(jù)金融自助設(shè)備安全性的實(shí)際需要，該區(qū)域可以按需設(shè)定。本發(fā)明提供的一種金融自助設(shè)備，其包括機(jī)殼、內(nèi)部機(jī)芯以及一防偷窺系統(tǒng)，該防偷窺系統(tǒng)包括一圖像攝取及處理模塊，其包括一圖像攝取控制器、至少一對圖像傳感器以及一圖像處理單元，該對圖像傳感器位于同一水平面且設(shè)置在該機(jī)殼上，用以攝取監(jiān)控場景的原始圖像數(shù)據(jù)；該圖像攝取控制器用以初始化圖像傳感器以及控制至少一對圖像傳感器采集同步信號；該圖像處理單元用以將原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維立體重建并獲得每一圖像中人臉相對于金融自助設(shè)備的距離信息；一存儲模塊，存儲預(yù)定距離，兩個攝像頭之間的距離，及上述采集的原始圖像數(shù)據(jù)；一異常檢測模塊，包括人臉檢測單元和視角計(jì)算單元，人臉檢測單元檢測該安全區(qū)域內(nèi)是否有多個人臉；視角計(jì)算單元計(jì)算人眼注視的視角方向， 用以判斷在后人臉是否注視操作面板或顯示屏幕；以及一報(bào)警模塊，用以對該異常檢測模塊的檢測結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)以提醒當(dāng)前客戶是否被偷窺。優(yōu)選的，該異常檢測模塊還包括一遮擋判別單元，在該視角計(jì)算單元判斷在后的人臉注視操作面板或顯示屏幕時，該遮擋判別單元用以進(jìn)一步判斷在后的人臉其視線是否被在先的人遮擋。
優(yōu)選的，該報(bào)警模塊包括顯示單元和/或聲音單元，分別通過顯示文字、圖像和/ 或語音提示客戶本發(fā)明在基于人臉檢測進(jìn)行安全防范的現(xiàn)有技術(shù)上，進(jìn)一步對多個人臉與金融自助設(shè)備間距離進(jìn)行判斷，且對在后的人臉進(jìn)行注視角度計(jì)算，以其是否注視操作面板或顯示屏幕為依據(jù)，判斷其是否偷窺在先的當(dāng)前用戶，從而報(bào)警提示。這樣可以大大提高判斷偷窺者的準(zhǔn)確率，減少報(bào)警的誤報(bào)率。進(jìn)一步的，在確定在后的人臉其注視操作面板或顯示屏幕時，還可再進(jìn)行視線遮擋判斷，即判斷在后的人其視線是否被在先的當(dāng)前用戶遮擋，如果被遮擋，則可判斷在后的人為排隊(duì)者，不是偷窺者，從而不需要報(bào)警。這樣，更進(jìn)一步提高了判斷的準(zhǔn)確率，降低報(bào)警的誤報(bào)率。


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I是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種防偷窺系統(tǒng)的框架2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的防偷窺方法流程3是圖像攝取及處理模塊中圖像傳感器的安裝位置示意圖； 4是雙目攝像頭立體重構(gòu)方法示意5是三維立體重構(gòu)方法流程6是安全區(qū)域設(shè)置方法示意7是人眼注視角度計(jì)算方法示意8是尾隨偷窺者判斷方法示意9是視線遮擋判斷方法示意圖；以及 10是報(bào)警情形示意圖。
具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步闡述本發(fā)明，以下結(jié)合圖示介紹本發(fā)明的具體實(shí)施例，該實(shí)施例以自動柜員機(jī)為例，說明金融自助設(shè)備及其防偷窺系統(tǒng)及方法。圖I是該較佳實(shí)施例提供的的防偷窺系統(tǒng)100的框架圖，該防偷窺系統(tǒng)100包括圖像攝取及處理模塊40、存儲模塊、異常檢測模塊60及報(bào)警模塊80，該圖像攝取及處理模塊40包括一圖像攝取控制器41、一對圖像傳感器42以及一圖像處理單元43。該對圖像傳感器42設(shè)置在該金融自助設(shè)備的機(jī)殼上，且設(shè)置在同一水平面上，如同人體的一對眼睛， 用以攝取監(jiān)控場景的原始圖像數(shù)據(jù)；該圖像攝取控制器41用以初始化圖像傳感器42且控制該至少一對圖像傳感器42采集同步的信號；該圖像處理單元43用以將原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維立體重建并獲得圖像中人臉相對于金融自助設(shè)備的距離信息。該存儲模塊用于存儲預(yù)定距離，兩個攝像頭之間的距離，及上述采集的原始圖像數(shù)據(jù)；該預(yù)定距離用于劃定金融自助設(shè)備操作的安全區(qū)域，該安全區(qū)域?yàn)殡x顯示屏幕中心半徑為O. 8 I. 5m(優(yōu)選Im)且能同時被所述的一對水平設(shè)置的圖像傳感器捕捉的區(qū)域，該異常檢測模塊60包括人臉檢測單元61、視角計(jì)算單元62以及遮擋判別單元63。該人臉檢測單元61檢測該安全區(qū)域內(nèi)是否有多個人臉；該視角計(jì)算單元62計(jì)算人眼注視的視角方向，用以判斷距離金融自助設(shè)備較遠(yuǎn)在后人臉是否注視操作面板或顯示屏幕；該遮擋判別單元63用以進(jìn)一步判斷在后的人臉其視線是否被距離金融自助設(shè)備較近在先的人遮擋。該報(bào)警模塊80包括顯示單元
681和聲音單元82，分別通過顯示文字、圖像和/或語音提示客戶。需要說明的是，該異常檢測模塊60中視角計(jì)算單元62的設(shè)置，是對在后的人臉進(jìn)行注視角度計(jì)算，以其是否注視操作面板或顯示屏幕為依據(jù)，判斷其是否偷窺在先的當(dāng)前用戶，從而報(bào)警提示該當(dāng)前用戶，這樣已經(jīng)大大提高了報(bào)警的準(zhǔn)確率，相對于現(xiàn)有的人臉檢測安全防范技術(shù)已經(jīng)有了長足的進(jìn)步。而遮擋判別單元63的設(shè)置，則是進(jìn)一步對在后的人其視線是否被在先的當(dāng)前用戶遮擋進(jìn)行判斷，把視線被當(dāng)前用戶遮擋的正常排隊(duì)等候的人員排除在偷窺者之外，從而進(jìn)一步提高了報(bào)警的準(zhǔn)確率，是本發(fā)明的優(yōu)選方案。以下說明該防偷窺系統(tǒng)執(zhí)行防偷窺方法的流程，如圖2所示，該防偷窺方法包括步驟1，通過一圖像攝取模塊采集原始圖像；如圖3所示，在自動柜員機(jī)的顯示屏幕上方左右兩端分別安裝圖像傳感器，也就是攝像頭Cl和C2，其中該兩個攝像頭Cl和C2 處于同一水平面上，用于采集原始圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)然，在這一步驟應(yīng)當(dāng)進(jìn)行人臉檢測，也就是說，判斷該原始圖像數(shù)據(jù)中是否包括人臉，如果包括有人臉，再進(jìn)行步驟2，否則當(dāng)然無進(jìn)展后續(xù)步驟的必要。步驟2，對原始圖像進(jìn)行三維立體重建，獲取圖像中人物相對于該金融自助設(shè)備的距離信息；如圖4所示，利用兩個攝像頭Cl和C2獲取到的圖像尋找對應(yīng)點(diǎn)來完成立體成像。通過這樣的對應(yīng)點(diǎn)、及兩攝像機(jī)之間距離T，可以計(jì)算人臉的三維位置。兩個攝像頭的立體成像過程包括如圖5所示的四個步驟步驟(21)，消除畸變，使用數(shù)學(xué)方法消除徑向和切向方向上的鏡頭畸變；步驟(22)，攝像機(jī)矯正，調(diào)用圖像傳感器間的角度和距離，輸出行對準(zhǔn)的矯正圖像；步驟(23)，圖像匹配，查找左右圖像傳感器視場中的相同特征，得到視差圖；以及步驟(24)，重投影，利用圖像傳感器的相對幾何位置，將視差圖通過三角測量的方法轉(zhuǎn)成距離信息，從而可確定哪個人臉離金融自助設(shè)備較近，哪個人臉離金融自助設(shè)備較遠(yuǎn)，距離金融自助設(shè)備較近的人臉我們稱為在先的人臉，距離金融自助設(shè)備較遠(yuǎn)的人臉我們稱為在后的人臉。當(dāng)存在多個人臉時，一般來說，距離金融自助設(shè)備較近的人確定為交易者，也就是當(dāng)前用戶，而距離金融自助設(shè)備較遠(yuǎn)的人為尾隨者，為當(dāng)前用戶以外的人員，當(dāng)然其是否為偷窺者則需要后續(xù)進(jìn)一步的判斷，即進(jìn)行步驟3。步驟3，將在后人臉相對于該金融自助設(shè)備的距離與存儲模塊中存儲的預(yù)定距離比較，若人臉相對于該金融自助設(shè)備的距離小于預(yù)定距離，則該人臉位于安全區(qū)域內(nèi)，否則位于安全區(qū)域外。如圖6所示，攝像頭Cl和C2都有各自的拍攝視角，離顯示屏幕中心半徑為X米內(nèi)，并且能同時被攝像頭Cl和C2捕捉的區(qū)域，設(shè)置為安全區(qū)域，本實(shí)例中X= I。X 可以為O. 8至I. 5米之間的任意一距離，根據(jù)金融自助設(shè)備安全性的實(shí)際需要設(shè)定。如果該異常檢測模塊的人臉檢測單元檢測到有多個人臉在該安全區(qū)域，則進(jìn)行步驟4，否則回到步驟I ;本實(shí)例中采用Haar分類器對人臉進(jìn)行檢測。步驟4，該異常檢測模塊進(jìn)一步計(jì)算在后的人臉的人眼注視角度，判斷在后的人臉是否注視操作面板或顯示屏幕，如果是，則進(jìn)行步驟S，否則回到步驟I ;檢測到人臉后，確定出雙眼及鼻子的位置，利用人眼中心、眼球中心及鼻子中心的關(guān)系，可確定人眼視角。具體可參考2003年6月11日公開的申請?zhí)枮?2131191. 9的專利申請。如圖7所示，以判斷人眼是否注視顯示屏幕為例，以屏幕的中心為原點(diǎn)坐標(biāo)，建立右手坐標(biāo)系?？梢缘玫饺搜圩鴺?biāo)在三維中的坐標(biāo)系。人眼注視線與X坐標(biāo)軸，y坐標(biāo)軸，z坐標(biāo)軸的夾角分別為α，β， Y，可以由以下方程得到人眼的注視點(diǎn)。如圖7所示，顯示屏幕所在的平面為ζ = O ;顯示屏幕的區(qū)域?yàn)?-m < = X < = m,-n < = y <=n,z=0,屏幕的長為2m，高為2n)，假設(shè)人
眼坐標(biāo)為(xl，yl，zl)，人眼注視點(diǎn)為(X0，y0，z0)，因?yàn)槲覀冴P(guān)注的是尾隨者是否偷窺顯示屏幕上的信息，而顯示屏幕位于z = O平面，因此，我們假設(shè)注視點(diǎn)都在z = O平面內(nèi)。d為人眼(xl，yl，zl)到注視點(diǎn)(x0, yO, z0)的距離。
權(quán)利要求
1.一種防偷窺系統(tǒng)，其應(yīng)用于一金融自助設(shè)備，該防偷窺系統(tǒng)包括一圖像攝取及處理模塊，其包括一圖像攝取控制器、至少一對圖像傳感器以及一圖像處理單元，該至少一對圖像傳感器位于同一水平面且設(shè)置在該金融自助設(shè)備的一機(jī)殼上， 用以攝取監(jiān)控場景的原始圖像數(shù)據(jù)，將離顯示屏幕中心半徑為一預(yù)定距離且能同時被所述的一對水平設(shè)置的圖像傳感器捕捉的區(qū)域，設(shè)置為一安全區(qū)域；該圖像攝取控制器用以初始化圖像傳感器以及控制該至少一對圖像傳感器采集同步信號；該圖像處理單元用以將原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維立體重建并獲得每一圖像中人臉相對于金融自助設(shè)備的距離信息； 一存儲模塊，存儲預(yù)定距離，兩個攝像頭之間的距離，及上述采集的原始圖像數(shù)據(jù)；一異常檢測模塊，包括人臉檢測單元和人眼視角計(jì)算單元，人臉檢測單元檢測該安全區(qū)域內(nèi)是否有多個人臉；視角計(jì)算單元計(jì)算人眼注視的視角方向，用以判斷距離金融自助設(shè)備較遠(yuǎn)的在后人臉是否注視操作面板或顯示屏幕；以及一報(bào)警模塊，用以對該異常檢測模塊的檢測結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)以提醒當(dāng)前客戶是否被偷窺。
2.如權(quán)利要求I所述的防偷窺系統(tǒng)，其特征在于，該異常檢測模塊還包括一遮擋判別單元，當(dāng)在后人臉注視操作面板或顯示屏幕時，該遮擋判別單元用以進(jìn)一步判斷在后人臉的視線是否被距離金融自助設(shè)備較近的在先人遮擋。
3.如權(quán)利要求I或2所述的防偷窺系統(tǒng)，其特征在于，該報(bào)警模塊包括顯示單元和/或聲音單元，分別通過顯示文字、圖像和/或語音提示客戶。
4.如權(quán)利要求I所述的防偷窺系統(tǒng)，其特征在于，該預(yù)定距離為O.8 I. 5m之間的任意一距離，根據(jù)金融自助設(shè)備安全性的實(shí)際需要設(shè)定。
5.一種防偷窺方法，運(yùn)行于一金融自助設(shè)備，其依次包括步驟(I)，通過一圖像攝取模塊采集原始圖像；步驟(2)，利用原始圖像進(jìn)行三維立體重建，計(jì)算圖像中人臉相對于該金融自助設(shè)備的距離信息；步驟(3)，判斷安全區(qū)域內(nèi)是否有多個人臉圖像，如果有多個人臉，則進(jìn)行步驟(4)，否則回到步驟⑴；步驟(4)，通過一異常檢測模塊進(jìn)一步計(jì)算距離金融自助設(shè)備較遠(yuǎn)的在后人臉的人眼注視角度，判斷該在后人臉是否注視操作面板或顯示屏幕，如果是，則進(jìn)行步驟(5)，否則回到步驟(I);以及步驟(5)，報(bào)警，通過顯示文字、圖像和/或語音提示客戶有被偷窺事件。
6.如權(quán)利要求5所述的防偷窺方法，其特征在于，該步驟(4)與步驟(5)之間還包括視線遮擋判斷的步驟，通過異常檢測模塊進(jìn)一步判斷注視操作面板或顯示屏幕的人臉的視線是否被距離金融自助設(shè)備較近在先的人遮擋，如果是，則回到步驟(I)，如果否，則進(jìn)行步驟(5)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的防偷窺方法，其特征在于，該步驟(2)進(jìn)一步包括步驟(21)，消除畸變，使用數(shù)學(xué)方法消除徑向和切向方向上的鏡頭畸變；步驟(22)，攝像機(jī)矯正，調(diào)用圖像傳感器間的角度和距離，輸出行對準(zhǔn)的矯正圖像； 步驟(23)，圖像匹配，查找左右圖像傳感器視場中的相同特征，得到視差圖；以及步驟(24)，重投影，利用圖像傳感器的相對幾何位置，將視差圖通過三角測量的方法轉(zhuǎn)成距離信息。
8.一種金融自助設(shè)備，其特征在于其包括機(jī)殼、內(nèi)部機(jī)芯、工控機(jī)、顯示屏、人機(jī)交互模塊、讀卡模塊、以及如權(quán)利要求I所述的一防偷窺系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的金融自助設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括打印模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種防偷窺系統(tǒng)，其應(yīng)用于一金融自助設(shè)備，該防偷窺系統(tǒng)包括一圖像攝取及處理模塊，其包括一圖像攝取控制器、至少一對圖像傳感器以及一圖像處理單元，用于攝取原始圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行三維立體重建以獲得每一圖像相對于金融自助設(shè)備的距離信息；一異常檢測模塊，包括人臉檢測單元和視角計(jì)算單元，用于檢測是否存在多個人臉并計(jì)算人眼注視的視角范圍以判斷其是否注視操作面板或顯示屏幕；以及一報(bào)警模塊，用以對該異常檢測模塊的檢測結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)以提醒當(dāng)前客戶是否被偷窺。該方案可以大大提高判斷偷窺者的準(zhǔn)確率，減少報(bào)警的誤報(bào)率。
文檔編號G07F9/00GK102610035SQ20121010165
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者向托聞, 徐朝陽, 陶品德 申請人:廣州廣電運(yùn)通金融電子股份有限公司