智能視頻分析技術(shù)在自助銀行中的應(yīng)用

文｜杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司 侍術(shù)干

由于銀行自助設(shè)備（ATM）和自助銀行的公開性、方便性和環(huán)境特殊性，近年來針對ATM和自助銀行的犯罪活動(dòng)不斷增加。傳統(tǒng)的ATM視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是將視頻錄制下來，以便事件發(fā)生后通過錄像進(jìn)行取證，進(jìn)而排解糾紛、破獲案件。這樣的監(jiān)控系統(tǒng)在一定程度上保證了ATM的操作安全，但存在著只能提供事后取證、不能提前預(yù)警的缺陷，往往造成解決事件的最佳機(jī)會的錯(cuò)失。而且有些事件待發(fā)生后再解決往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力，即使能夠找到證據(jù)，可能造成的損失也無法挽回，直接導(dǎo)致整個(gè)事件陷入“案件發(fā)生—造成損失—警方取證—警方破案—銀行賠償—聲譽(yù)損失”的模式。在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)作案跡象并發(fā)出預(yù)警已經(jīng)成為ATM安保體系最重要的環(huán)節(jié)。

換句話來說，提前預(yù)警、制止案件發(fā)生、避免損失已是銀行用戶對安保系統(tǒng)最基本的要求。如何保證ATM的運(yùn)行安全、防止ATM被故意破壞，并防止利用ATM進(jìn)行詐騙，強(qiáng)化ATM機(jī)的危險(xiǎn)感知能力，變被動(dòng)防守型的事后取證為主動(dòng)防御型預(yù)警，有效保護(hù)銀行和儲戶的利益，已經(jīng)成為擺在銀行和安保服務(wù)商面前的一個(gè)重要課題。

針對上述需求，結(jié)合ATM機(jī)及自助銀行的治安特點(diǎn)，本文將提出新形勢下ATM機(jī)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案的設(shè)計(jì)思路。該方案融合當(dāng)前智能視頻分析技術(shù)的最新成果及硬件技術(shù)的最新發(fā)展，通過搭建全新的視頻智能監(jiān)控的軟硬件綜合平臺，實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前自助銀行業(yè)務(wù)監(jiān)控場景中異常行為的識別和理解，以最終實(shí)現(xiàn)“主動(dòng)”監(jiān)控。

1 系統(tǒng)構(gòu)建

ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是通過在傳統(tǒng)ATM監(jiān)控系統(tǒng)中加入智能視頻分析單元，實(shí)現(xiàn)一系列智能視頻處理的。它能根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)置的規(guī)則，對場景進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并在預(yù)設(shè)規(guī)則被破壞時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，提醒監(jiān)控人員注意并采取有效的處置措施。

ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)由視頻采集攝像機(jī)，智能視頻服務(wù)器/硬盤錄像機(jī)，報(bào)警控制單元及報(bào)警探測器、警燈警號，顯示設(shè)備和中心管理平臺組成。

智能視頻分析單元一般通過硬件電路實(shí)現(xiàn)，可以將硬件電路板加載在傳統(tǒng)ATM監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)備，如攝像機(jī)、視頻服務(wù)器/硬盤錄象機(jī)上，或者以該硬件電路板去實(shí)現(xiàn)具有視頻智能處理功能的獨(dú)立設(shè)備。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的常用構(gòu)建方式有三種，其一是通過在視頻服務(wù)器或硬盤錄像機(jī)等設(shè)備中加載智能視頻處理模塊構(gòu)成ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示，從而在不改變傳統(tǒng)ATM監(jiān)控系統(tǒng)連接方式的前提下，使智能視頻服務(wù)器或硬盤錄像機(jī)具有智能視頻分析處理功能。這是目前最流行、最常用的一種構(gòu)建方式。

圖1

圖1中，智能視頻服務(wù)器或硬盤錄像機(jī)通過視頻線與攝像機(jī)連接，采集模擬視頻信號。除了具有傳統(tǒng)視頻服務(wù)器或硬盤錄像機(jī)的所有功能，能夠?qū)σ曨l進(jìn)行編碼、傳輸（錄像機(jī)可存儲）外，智能視頻服務(wù)器/錄像機(jī)還能夠?qū)z像機(jī)捕獲的視頻進(jìn)行自動(dòng)分析，檢測ATM機(jī)場景中的異常行為，并能將ATM視頻及通過智能視頻分析處理得到的分析結(jié)果（目標(biāo)位置、目標(biāo)框、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡、報(bào)警信息等）通過網(wǎng)口一并傳輸給監(jiān)控中心的管理平臺/客戶終端。

管理平臺/客戶終端是整個(gè)ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的后端，監(jiān)控中心的管理平臺/客戶終端能夠接收智能視頻服務(wù)器或硬盤錄像機(jī)傳輸來的視頻信息及視頻分析結(jié)果，及時(shí)對視頻信息及視頻分析結(jié)果進(jìn)行解碼疊加、播放與顯示，同時(shí)還具有智能報(bào)警錄像回放、報(bào)警日志檢索等功能。

其二是通過在ATM視頻監(jiān)控系統(tǒng)中添加具有智能視頻處理功能的硬件設(shè)備構(gòu)成ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如圖2所示。該設(shè)備嵌入上述智能視頻處理模塊，能夠通過網(wǎng)口、串口、視頻口等與傳統(tǒng)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的其他硬件設(shè)備通信。

其三是通過在ATM監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機(jī)中加載智能視頻處理模塊，使之成為智能視頻處理攝像機(jī)，對其捕獲的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理，如圖3所示。這種模式也不改變傳統(tǒng)ATM監(jiān)控系統(tǒng)的連接方式。

圖2

圖3

2 系統(tǒng)功能

ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)為ATM應(yīng)用提供更智能的監(jiān)控、更高效的報(bào)警和更安全的保障，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能可以根據(jù)監(jiān)控場景分為面板模式、人臉模式、環(huán)境模式。

2.1 面板模式

面板模式下，攝像機(jī)主要監(jiān)控自動(dòng)取款機(jī)ATM面板，系統(tǒng)利用智能視頻處理算法實(shí)時(shí)分析發(fā)生在ATM上的操作，判斷人的行為屬于正常還是異常行為。ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測的異常行為包括粘貼虛假通知或廣告，卡口安裝讀卡器，以及人員靠近和操作超時(shí)。

（1）粘貼虛假通知或廣告

智能視頻分析單元能夠自動(dòng)識別ATM機(jī)上的異常粘貼虛假廣告或通知的行為。當(dāng)檢測出該類異常行為時(shí)，本地將發(fā)出報(bào)警信號（聲或光）；與此同時(shí)，報(bào)警信息將通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心管理平臺/客戶終端，使管理平臺/客戶終端實(shí)時(shí)獲取報(bào)警信息，從而防止取款人被非法粘貼上的諸如“向指定賬戶轉(zhuǎn)賬”等假通知或假廣告迷惑、誘導(dǎo)而蒙受不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）卡口安裝讀卡器

目前一種很常見的ATM作案行為是將假的插口固定在ATM機(jī)原來真插口的位置上，在取款人不知情地將銀行卡插入假插口時(shí)，利用假插卡槽內(nèi)部的卡片資訊讀寫裝置復(fù)制卡上的全部信息。

智能視頻分析單元能夠自動(dòng)檢測人為在ATM插卡處加裝裝置的行為，完成本地報(bào)警和報(bào)警信息的實(shí)時(shí)上傳，從而防止取款人在插卡取款時(shí)被非法竊取卡號或被假吐卡等現(xiàn)象蒙蔽，有效保護(hù)人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全。

除了卡口安裝讀卡器之外，智能視頻分析單元還可以監(jiān)測鍵盤貼膜和加裝假鍵盤，以及出鈔口封裝的異常行為。

（3）人員靠近、操作超時(shí)

利用ATM機(jī)出鈔口的監(jiān)控視頻，智能視頻分析單元能夠自動(dòng)檢測出是否有人靠近ATM機(jī)并將提示信號上傳給監(jiān)控中心軟件平臺，以便軟件平臺根據(jù)此信號自動(dòng)彈出顯示相應(yīng)實(shí)視頻。此外，系統(tǒng)可以設(shè)定用戶操作ATM的正常操作時(shí)間，當(dāng)用戶操作ATM機(jī)的時(shí)間超出預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，智能視頻分析設(shè)備能夠向監(jiān)控中心上傳提示信號，提醒監(jiān)控人員對該ATM的操作人員予以關(guān)注，避免異常情況發(fā)生。

2.2 人臉模式

利用ATM機(jī)正面的人臉監(jiān)控視頻，智能視頻分析設(shè)備能夠自動(dòng)分析是否有人臉出現(xiàn)在畫面里，并能在發(fā)現(xiàn)視頻畫面中出現(xiàn)面戴口罩、戴墨鏡或用帽子遮住眼睛等異常人臉時(shí)向監(jiān)控中心上傳提示信號。

2.3 環(huán)境模式

環(huán)境模式主要應(yīng)用于銀行室內(nèi)外環(huán)境的監(jiān)控，主要功能包括對跨越警戒面、進(jìn)入/離開警戒區(qū)域、區(qū)域入侵、物品遺留/丟包撿包行為、徘徊的檢測和雙攝像機(jī)跟蹤。

（1）跨越警戒面檢測

系統(tǒng)支持在攝像機(jī)監(jiān)視的場景范圍內(nèi)，根據(jù)監(jiān)控需要和目的設(shè)置警戒面。警戒面設(shè)置后，系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測入侵目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)軌跡，一旦發(fā)現(xiàn)該目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)滿足預(yù)設(shè)警戒條件，即自動(dòng)生成報(bào)警信息，并用“告警框”標(biāo)示出報(bào)警目標(biāo)。該功能主要用于銀行周圍的周界防范。

（2）進(jìn)入/離開警戒區(qū)域檢測

系統(tǒng)支持在攝像機(jī)監(jiān)視范圍內(nèi)根據(jù)監(jiān)控需要和目的設(shè)置警戒區(qū)域。警戒區(qū)域設(shè)置后，系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測入侵到警戒區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)及其行為，一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)及其行為滿足預(yù)設(shè)警戒條件，即自動(dòng)生成報(bào)警信息，并用“告警框”標(biāo)示出進(jìn)入警戒區(qū)的目標(biāo)。該功能主要用于自助銀行周圍的周界防范，也可用于銀行重點(diǎn)區(qū)域，如金庫的重點(diǎn)防范。

（3）區(qū)域入侵檢測

系統(tǒng)可以監(jiān)測設(shè)定區(qū)域內(nèi)突然出現(xiàn)和侵入的物體并及時(shí)報(bào)警。

（4）物品遺留/丟包撿包行為檢測

智能視頻服務(wù)器或硬盤錄像機(jī)能夠識別操作者將隨身攜帶的物品落在ATM機(jī)上或者自助銀行內(nèi)某些地方的行為。這一功能的實(shí)現(xiàn)機(jī)制是：檢測出該類異常行為后，即時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，利用自動(dòng)語音提示ATM用戶，或者將報(bào)警信息傳輸給監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心進(jìn)行對講提示，從而有效地避免由于物品遺忘而給客戶造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

（5）徘徊檢測

系統(tǒng)在自動(dòng)檢測入侵到警戒區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)及其行為時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)有目標(biāo)在警戒區(qū)域內(nèi)的徘徊時(shí)間超過設(shè)定好的時(shí)間，即自動(dòng)生成報(bào)警信息。該功能主要用于自助銀行周圍的周界防范。

（6）雙攝像機(jī)跟蹤

對視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說，監(jiān)控區(qū)域的大小和目標(biāo)的細(xì)節(jié)是一對矛盾。如果攝像機(jī)的監(jiān)控區(qū)域大，目標(biāo)的細(xì)節(jié)就難以保證；如果想要得到較高的目標(biāo)細(xì)節(jié)，攝像機(jī)的監(jiān)控區(qū)域就會很狹窄。

L/F雙攝像機(jī)機(jī)跟蹤是一個(gè)解決上述問題的有效方案。雙攝像機(jī)機(jī)跟蹤系統(tǒng)由兩臺攝像機(jī)配合組成，一臺靜止攝像機(jī)作為主攝像機(jī)（Leader），對銀行外圍大區(qū)域范圍進(jìn)行監(jiān)控；一臺高速球機(jī)作為從攝像機(jī)（Follower），跟蹤放大目標(biāo)的細(xì)節(jié)。當(dāng)主攝像機(jī)檢測到有可疑情況，如跨越警戒面、進(jìn)入/離開警戒區(qū)域、徘徊等發(fā)生的時(shí)候，即發(fā)送指令控制從攝像機(jī)進(jìn)行云臺旋轉(zhuǎn)和鏡頭縮放，鎖定觸發(fā)報(bào)警的目標(biāo)并對其進(jìn)行自動(dòng)跟蹤，使目標(biāo)持續(xù)放大顯示在畫面中央，以便看到更清晰的目標(biāo)特征，以及進(jìn)行實(shí)時(shí)的判斷和事后對照取證。該功能可以用于室外ATM機(jī)取款人員的跟蹤，以獲取取款人員清晰的特征。

3 智能產(chǎn)品的選擇

智能視頻分析技術(shù)的作用是使計(jì)算機(jī)或監(jiān)控設(shè)備能夠通過特定的核心算法程序提取視頻信號中所包含的內(nèi)容信息或個(gè)體運(yùn)動(dòng)信息，以實(shí)現(xiàn)對于視頻的“理解”，“明白”視頻中所展現(xiàn)的是什么內(nèi)容或者發(fā)生的是什么樣的“事件”。

在選擇視頻分析監(jiān)控產(chǎn)品時(shí)，大部分情況下都應(yīng)該就以下幾個(gè)方面進(jìn)行初步考察，如果相關(guān)產(chǎn)品在這些方面表現(xiàn)比較差的話，那么在選擇中予以慎重考慮。

（1）設(shè)備穩(wěn)定性

大部分監(jiān)控系統(tǒng)都要求監(jiān)控設(shè)備能實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)不間斷穩(wěn)定運(yùn)行，一般都要求平均無故障運(yùn)行時(shí)間至少在10000小時(shí)以上。在這樣的情況下，視頻分析監(jiān)控產(chǎn)品是否具有較高的穩(wěn)定性便成了一個(gè)非常值得注意的問題。穩(wěn)定性太差的產(chǎn)品是無法真正實(shí)用的，從這一角度來說，嵌入式結(jié)構(gòu)的視頻分析監(jiān)控產(chǎn)品相對于微機(jī)軟件版產(chǎn)品來說具有很大的優(yōu)勢——穩(wěn)定性更高。

（2）適應(yīng)性

大部分監(jiān)控系統(tǒng)都不會只在某個(gè)固定或特定的時(shí)間使用，而對于長時(shí)間工作的監(jiān)控系統(tǒng)來說，其使用環(huán)境的光照總是處于變化中的。室外的光照環(huán)境復(fù)雜多變，不僅有陰、晴、雨、雪、霧、日、夜的變化，還包括了強(qiáng)光、反光、逆光、陰影等因素；而室內(nèi)環(huán)境雖然比室外簡單得多，但也存在燈光明暗、開燈/關(guān)燈、陰影、人員走動(dòng)等因素引起的光照條件的變化。視頻分析技術(shù)不可能只應(yīng)用在特定的光照條件下（僅在某些極特殊的場合存在恒定的光照條件），因此，對于光照條件的適應(yīng)能力是用戶選擇視頻分析監(jiān)控產(chǎn)品時(shí)需要考慮的重要因素。

（3）模塊化

做過工程的技術(shù)人員都知道，模塊化的系統(tǒng)不但很容易安裝，而且有很多出色的表現(xiàn)，例如故障排查簡單、維護(hù)方便、系統(tǒng)模塊間的耦合性小等。因此，是否具有模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，也應(yīng)該成為用戶在選擇視頻分析監(jiān)控產(chǎn)品時(shí)重點(diǎn)考慮的一個(gè)問題。

（4）技術(shù)支持和售后服務(wù)

視頻分析監(jiān)控產(chǎn)品目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)化，使用起來并不十分方便。這一方面是因?yàn)橐曨l分析監(jiān)控產(chǎn)品安裝調(diào)試的專業(yè)性比較強(qiáng)，往往需要由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)試，并根據(jù)具體使用環(huán)境來設(shè)定參數(shù)；另一方面是因?yàn)楫a(chǎn)品和技術(shù)并不十分成熟，在使用過程中需要較多的技術(shù)支持。因此，用戶在選擇視頻分析監(jiān)控產(chǎn)品時(shí)也應(yīng)對廠家的技術(shù)支持和售后服務(wù)能力多加考慮?；\統(tǒng)地說，相對于國外廠商，國內(nèi)廠商總體上在響應(yīng)問題和解決問題上更高效。當(dāng)然，這并不是所有國內(nèi)企業(yè)都能做到的，只有技術(shù)實(shí)力雄厚、服務(wù)體系完善的企業(yè)，才能真正提供有保障、高效的技術(shù)支持和售后服務(wù)。

4 結(jié)束語

未來，銀行視頻監(jiān)控主要的發(fā)展趨勢之一是要求整合現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)兼顧甚至推行智能監(jiān)控，有效提高監(jiān)控的實(shí)時(shí)預(yù)警能力，使得銀行安保部門在不增加人員和少量增加設(shè)備的情況下，完善和提高安全防范的機(jī)制和能力，并為深入發(fā)展留下空間。

ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過對視頻智能分析技術(shù)和ATM傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的有效結(jié)合，提供了一種能夠?qū)崟r(shí)報(bào)警、事前預(yù)警的ATM安全解決方案，取代了傳統(tǒng)的事后取證的ATM安全解決方案，使ATM監(jiān)控取得了智能化的飛躍。