一種結(jié)合ATM機(jī)的臉部遮擋識別方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種對ATM機(jī)前人臉的人臉遮擋識別方法。當(dāng)ATM使用者插入銀行卡之后，ATM機(jī)發(fā)出一個觸發(fā)信號，啟動實(shí)時視頻的獲取以及識別功能；在識別的過程中，首先通過背景建模技術(shù)對運(yùn)動的區(qū)域進(jìn)行提取，并對四種臉部特征遮擋情況進(jìn)行準(zhǔn)確的魯棒分析判斷。如果通過了以上檢測，可進(jìn)一步進(jìn)行可靠性驗(yàn)證，保證檢測的精度；檢測的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)通信返回給ATM機(jī)，ATM機(jī)決定是否允許ATM使用者進(jìn)行取款操作。本發(fā)明專利技術(shù)保證所有在發(fā)生取款操作時，ATM使用者的臉部信息都已清晰記錄，避免在視頻追溯過程中由于臉部信息不全而無法識別，可防止銀行卡的盜用，保障銀行卡的安全，進(jìn)一步提升傳統(tǒng)ATM機(jī)的安全保護(hù)能力。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及銀行部門的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是指用于銀行ATM取現(xiàn)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的臉部遮擋識別方法。
技術(shù)介紹
隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展和金融交易的日益頻繁，隨著ATM機(jī)布放數(shù)量和使用頻率的不斷增加，針對和利用ATM機(jī)的犯罪案件也在不斷增加。ATM機(jī)作為快捷的銀行自助交易系統(tǒng)，正在被越來越多的人使用，保護(hù)ATM機(jī)不受破壞以及ATM使用者的財(cái)產(chǎn)安全對減少銀行的金融損失和增加銀行服務(wù)的安全可靠性顯得至關(guān)重要。近年來，我國針對和利用ATM機(jī)的犯罪案件不斷增加，且犯罪性質(zhì)越來越惡劣，不利于維護(hù)經(jīng)濟(jì)、社會穩(wěn)定，對ATM使用者使用ATM機(jī)的熱情也有負(fù)面影響，而ATM機(jī)作為普遍使用的銀行自助服務(wù)系統(tǒng)在ATM使用者的日常生活中扮演著越來越重要的角色，因此保護(hù)ATM使用者的財(cái)產(chǎn)安全尤為迫切。目前ATM機(jī)采用的安全防范措施是在ATM機(jī)上安裝攝像機(jī)，通過用戶插入銀行卡觸發(fā)錄像模塊啟動，一旦發(fā)生犯罪案件，可通過查看存儲在ATM機(jī)內(nèi)部的案發(fā)時間段的錄像來追查犯罪分子。但犯罪分子盜用他人銀行卡取款時，通常會對面部進(jìn)行遮擋，因此從錄像視頻中查看犯罪分子很難獲得可利用的信息，造成現(xiàn)有的錄像手段對追查犯罪分子意義不大。同時，犯罪分子可能會在取款人身后探頭窺視密碼，此時，需要對取款人進(jìn)行提醒，防范危險。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術(shù)提供一種結(jié)合ATM的臉部遮擋識別方法，利用視覺分析技術(shù)，判斷取款人身后是否有人探頭窺視，繼而解決臉部遮擋進(jìn)行ATM操作的方法，并與已有的ATM取現(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行無縫集成。本專利技術(shù)為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種結(jié)合ATM機(jī)的臉部遮擋識別方法，包括以下步驟：在ATM機(jī)檢測到有銀行卡插入時，讀取ATM機(jī)對應(yīng)攝像頭拍攝到的視頻數(shù)據(jù)；提取該視頻數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)的連續(xù)圖像，對臉部進(jìn)行定位跟蹤；依次判斷每張圖像中的臉部部件是否有遮擋；如果沒有臉部部件被遮擋的圖像達(dá)到總圖像數(shù)的規(guī)定比例時，確定已經(jīng)獲得ATM使用者的完整臉部圖像，ATM機(jī)發(fā)出輸入密碼提示；否則，ATM機(jī)觸發(fā)提示音頻，要求ATM使用者配合臉部遮擋識別。在所述依次判斷每張圖像中的臉部部件是否有遮擋步驟前，判斷定位跟蹤的臉部是否僅為一個，如果出現(xiàn)兩個或兩個以上的臉部區(qū)域，則ATM機(jī)觸發(fā)提示信息用于詢問ATM操作者是否繼續(xù)操作；如果僅有一個臉部區(qū)域或者出現(xiàn)兩個或兩個以上的臉部區(qū)域情況下ATM操作者選擇繼續(xù)操作，則進(jìn)行依次判斷每張圖像中的臉部部件是否有遮擋步驟。所述在ATM機(jī)檢測到有銀行卡插入時，讀取ATM機(jī)對應(yīng)攝像頭拍攝到的視頻數(shù)據(jù)，具體包括以下步驟：ATM機(jī)接收到插入銀行卡的觸發(fā)信號后，發(fā)送詢問指令以打開攝像通道，確定視頻存儲路徑所在的磁盤未滿，在所述通道進(jìn)行錄像并讀取視頻數(shù)據(jù)，同時向ATM機(jī)回復(fù)執(zhí)行狀態(tài)。所述臉部進(jìn)行定位跟蹤，包括以下步驟：圖像預(yù)處理：對所述連續(xù)圖像進(jìn)行顏色變換，即將彩色圖像變換為灰度圖像，然后對灰度圖像進(jìn)行高斯濾波，以去除高斯噪聲，最后對完成高斯濾波的圖像進(jìn)行使圖像陰暗部分變清晰的白平衡處理；運(yùn)動前景圖像提取：將經(jīng)過圖像預(yù)處理后的圖像做背景差分處理，得到運(yùn)動前景圖像，然后對運(yùn)動前景圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，以去除運(yùn)動前景圖像中的噪聲斑點(diǎn)；ROI提取：在運(yùn)動前景圖像中提取出ATM使用者的圖像作為感興趣區(qū)域；中軸線計(jì)算：計(jì)算人體的中軸線位置；臉部定位：在運(yùn)動前景圖像中，根據(jù)人體的中軸線位置，確定臉部位置。所述ROI提取包括以下步驟：對運(yùn)動前景圖像在水平方向上做前景像素點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，得到水平方向上的峰值；從該峰值起向左右方向延展，當(dāng)某列的前景像素點(diǎn)為峰值的20%時認(rèn)為該列即為所要提取的運(yùn)動前景圖像的垂直邊界；對運(yùn)動前景圖像在垂直方向上做前景像素點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，在垂直方向上從上往下，第一個非零的前景像素點(diǎn)即為ATM使用者身體的頭頂位置；從此處到圖像底部即為所要提取的運(yùn)動前景圖像的水平邊界；水平邊界和垂直邊界定義的矩形區(qū)域即為最有可能的人體在運(yùn)動前景圖像中出現(xiàn)的位置，也即所要提取的ROI。所述計(jì)算人體的中軸線位置，包括以下步驟：計(jì)算ROI矩形區(qū)域在水平方向上的中點(diǎn)，矩形區(qū)域上下邊的中點(diǎn)連線即為人體的中軸線。所述如果無法確定ROI的具體坐標(biāo)位置，默認(rèn)ROI為整幅圖像；此時，ROI區(qū)域水平方向上的前景像素點(diǎn)統(tǒng)計(jì)峰值所在的列即為運(yùn)動前景圖像中人身體的中軸線。所述判斷圖像中的臉部部件是否有遮擋，包括以下步驟：利用基于Haar特征的人臉檢測和LBP特征的側(cè)臉檢測技術(shù)，判斷是否有臉部出現(xiàn)在所采集的圖像中；如果檢測到正臉，則利用基于Haar特征的鼻子檢測技術(shù)在已檢測到的正臉上檢測鼻子；否則如果只檢測到側(cè)臉，沒有見到到正臉，則觸發(fā)提示，提醒ATM使用者正視屏幕；當(dāng)正臉和鼻子都被檢測到時，則判定所檢測的臉部沒有被遮擋；否則判定所檢測的臉部存在遮擋。還包括采用OpenCV庫所帶的膚色檢測器對檢測到的臉部進(jìn)行膚色檢測，并通過臉部各部件的膚色檢測結(jié)果輔助確定該部件是否為真實(shí)的臉部部件。所述檢測為使用已經(jīng)訓(xùn)練好的分類器對其定義的特征進(jìn)行檢測；所述分類器為利用支持向量機(jī)的方法，將判定為臉部沒有被遮擋的圖像的樣本作為正樣本，確認(rèn)為遮擋臉部的樣本作為負(fù)樣本，輸入到向量機(jī)中進(jìn)行學(xué)習(xí)而獲得的。所述ATM機(jī)發(fā)出輸入密碼提示后繼續(xù)錄像，退卡時ATM機(jī)發(fā)送停止錄像的指令；如果臉部遮擋檢測次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)，則ATM機(jī)執(zhí)行退卡操作并發(fā)送停止錄像的指令。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及有益效果為：1.本專利技術(shù)利用視覺信息對ATM使用者的可信度進(jìn)行驗(yàn)證，保證所有在發(fā)生取款操作時，ATM使用者的臉部信息都已清晰記錄，避免在視頻追溯過程中由于臉部信息不全而無法識別，可防止銀行卡的盜用，保障銀行卡的安全，進(jìn)一步提升傳統(tǒng)ATM機(jī)的安全保護(hù)能力。2.本專利技術(shù)在自動取款機(jī)（ATM）中進(jìn)行運(yùn)用，使用增加了臉部遮擋識別系統(tǒng)的ATM機(jī)更為安全，只有通過臉部信息驗(yàn)證的ATM使用者才能使用銀行卡進(jìn)行取款等操作，倘若犯罪分子使用盜取的銀行卡到ATM機(jī)上進(jìn)行交易，如果其仍然采用遮擋臉部的方式將得不到ATM機(jī)自助服務(wù)，無法取款，從而保護(hù)了被盜銀行卡儲戶的財(cái)產(chǎn)安全；如果犯罪不遮擋臉部直接進(jìn)行操作，則其臉部信息將被記錄在案，公安部門完全可以憑借存儲的頭像信息對其通緝，不僅能為公安部門提供破案線索、降低破案難度，同時還能降低銀行的金融損失，最終保護(hù)了被盜銀行卡儲戶的財(cái)產(chǎn)安全。3.本專利技術(shù)能夠自動判斷取款人身后是否有可疑人探頭窺視，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種結(jié)合ATM機(jī)的臉部遮擋識別方法，其特征在于，包括以下步驟：在ATM機(jī)檢測到有銀行卡插入時，讀取ATM機(jī)對應(yīng)攝像頭拍攝到的視頻數(shù)據(jù)；提取該視頻數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)的連續(xù)圖像，對臉部進(jìn)行定位跟蹤；依次判斷每張圖像中的臉部部件是否有遮擋；如果沒有臉部部件被遮擋的圖像達(dá)到總圖像數(shù)的規(guī)定比例時，確定已經(jīng)獲得ATM使用者的完整臉部圖像，ATM機(jī)發(fā)出輸入密碼提示；否則，ATM機(jī)觸發(fā)提示音頻，要求ATM使用者配合臉部遮擋識別。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種結(jié)合ATM機(jī)的臉部遮擋識別方法，其特征在于，包括以下步驟：
在ATM機(jī)檢測到有銀行卡插入時，讀取ATM機(jī)對應(yīng)攝像頭拍攝到的視頻
數(shù)據(jù)；
提取該視頻數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)的連續(xù)圖像，對臉部進(jìn)行定位跟蹤；
依次判斷每張圖像中的臉部部件是否有遮擋；
如果沒有臉部部件被遮擋的圖像達(dá)到總圖像數(shù)的規(guī)定比例時，確定已經(jīng)獲
得ATM使用者的完整臉部圖像，ATM機(jī)發(fā)出輸入密碼提示；否則，ATM機(jī)觸
發(fā)提示音頻，要求ATM使用者配合臉部遮擋識別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合ATM機(jī)的臉部遮擋識別方法，其特征在于，
在所述依次判斷每張圖像中的臉部部件是否有遮擋步驟前，判斷定位跟蹤的臉
部是否僅為一個，如果出現(xiàn)兩個或兩個以上的臉部區(qū)域，則ATM機(jī)觸發(fā)提示信
息用于詢問ATM操作者是否繼續(xù)操作；如果僅有一個臉部區(qū)域或者出現(xiàn)兩個或
兩個以上的臉部區(qū)域情況下ATM操作者選擇繼續(xù)操作，則進(jìn)行依次判斷每張圖
像中的臉部部件是否有遮擋步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合ATM機(jī)的臉部遮擋識別方法，其特征在于，
所述在ATM機(jī)檢測到有銀行卡插入時，讀取ATM機(jī)對應(yīng)攝像頭拍攝到的視頻
數(shù)據(jù)，具體包括以下步驟：
ATM機(jī)接收到插入銀行卡的觸發(fā)信號后，發(fā)送詢問指令以打開攝像通道，
確定視頻存儲路徑所在的磁盤未滿，在所述通道進(jìn)行錄像并讀取視頻數(shù)據(jù)，同
時向ATM機(jī)回復(fù)執(zhí)行狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合ATM機(jī)的臉部遮擋識別方法，其特征在于，
所述臉部進(jìn)行定位跟蹤，包括以下步驟：
圖像預(yù)處理：對所述連續(xù)圖像進(jìn)行顏色變換，即將彩色圖像變換為灰度圖
像，然后對灰度圖像進(jìn)行高斯濾波，以去除高斯噪聲，最后對完成高斯濾波的
圖像進(jìn)行使圖像陰暗部分變清晰的白平衡處理；
運(yùn)動前景圖像提取：將經(jīng)過圖像預(yù)處理后的圖像做背景差分處理，得到運(yùn)
動前景圖像，然后對運(yùn)動前景圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，以去除運(yùn)動前景圖像中的
噪聲斑點(diǎn)；
ROI提取：在運(yùn)動前景圖像中提取出ATM使用者的圖像作為感興趣區(qū)域；
中軸線計(jì)算：計(jì)算人體的中軸線位置；
臉部定位：在運(yùn)動前景圖像中，根據(jù)人體的中軸線位置，確定臉部位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種結(jié)合ATM機(jī)的臉部遮擋識別方法，其特征在于，
所述ROI提取包括以下步驟：
對運(yùn)動前景圖像在水平方向上做前景像素點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，得到水平方向上的峰值；
從該峰值起向左右方向延展，當(dāng)某列...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：柳長慶，柳永詮，劉春曉，程保山，龍佳，宋一晢，向滔，龔曉剛，
申請(專利權(quán))人：遼寧科大聚龍集團(tuán)投資有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21