視頻智能分析技術(shù)在ATM監(jiān)控中的應(yīng)用

【摘要】本文敘述了智能分析技術(shù)及其在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用特點(diǎn)。結(jié)合目前不法分子針對(duì)ATM（銀行自動(dòng)存取款機(jī)）進(jìn)行各種犯罪行為的分析，論述了智能分析技術(shù)在金融安防ATM視頻監(jiān)控中的作用。同時(shí)，結(jié)合實(shí)際闡述了ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建方式、主要技術(shù)特點(diǎn)和功能。

　　文中所描述的ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際中得到應(yīng)用并已經(jīng)產(chǎn)生了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，使ATM監(jiān)控取得了從傳統(tǒng)的監(jiān)控到智能化視頻監(jiān)控的飛躍。

1 概述

　　到目前為止，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三代。無(wú)論是第一代第二代還是第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，目前都需要人工實(shí)時(shí)監(jiān)視視頻圖像以捕捉異常事件和突發(fā)事件的發(fā)生，這在“及時(shí)地對(duì)發(fā)生的異常事件和突發(fā)事件做出適當(dāng)有效的反應(yīng)”方面存在嚴(yán)重缺陷，不能滿足當(dāng)前人們對(duì)安全防范的要求。以第三代數(shù)字式、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，融合圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺及人工智能的最新研究成果，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控場(chǎng)景中異常和突發(fā)事件的自動(dòng)分析、自動(dòng)捕獲和自動(dòng)報(bào)警，這就是智能視頻監(jiān)控。

2 視頻智能分析技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

　　2.1 智能分析技術(shù)

　　視頻智能分析技術(shù)主要是指：“自動(dòng)的提取視頻源中的關(guān)鍵（特征）信息并進(jìn)行智能化分析，并通過(guò)設(shè)置一定的條件和規(guī)則對(duì)其判定”。如果把前端設(shè)備（如攝像機(jī)）看作是人的眼睛，則視頻智能分析技術(shù)可以看作人的大腦，智能分析技術(shù)借助CPU強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)視頻畫面中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高速分析，為使用者提供有價(jià)值的關(guān)鍵信息。

　　視頻智能分析的處理方法主要是對(duì)場(chǎng)景中人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，其過(guò)程一般包含運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤、行為識(shí)別和理解幾個(gè)方面。其中運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤等底層處理環(huán)節(jié)在過(guò)去幾年中得到了快速發(fā)展，并且得到了實(shí)用。行為識(shí)別作為人的運(yùn)動(dòng)分析的高層處理部分，是極具挑戰(zhàn)性的一個(gè)研究方向，也是當(dāng)前學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)。

　　2.2 智能視頻監(jiān)控的發(fā)展現(xiàn)狀

　　由于視頻監(jiān)控廣泛的應(yīng)用前景和潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。尤其是在美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家已經(jīng)開展了大量的項(xiàng)目研究。1997年美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目署設(shè)立了以卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(CMU)為首、麻省理工學(xué)院(MIT)等眾多高校參與的視覺監(jiān)控重大項(xiàng)目VSAM，主要用于戰(zhàn)場(chǎng)及普通民用場(chǎng)景進(jìn)行監(jiān)控的自動(dòng)視頻理解技術(shù)；實(shí)時(shí)視覺監(jiān)控系統(tǒng)W4不僅能夠定位人和分割出人的身體部分，而且通過(guò)建立外觀模型來(lái)實(shí)現(xiàn)多人的跟蹤，并可以檢測(cè)人是否攜帶物體等簡(jiǎn)單行為；MIT開發(fā)的Pfinder系統(tǒng)可以對(duì)單個(gè)人進(jìn)行較為準(zhǔn)確的跟蹤；英國(guó)的雷丁大學(xué)已開展了對(duì)車輛和行人的跟蹤及其交互作用識(shí)別的相關(guān)研究。美國(guó)9.11恐怖事件以后，對(duì)視頻智能監(jiān)控領(lǐng)域的研究得到了更多的關(guān)注，一些公司也開展了相關(guān)的研究。譬如ObjectVideo、NICE、IBM、Microsoft、GE和UTRC等公司，已經(jīng)推出了針對(duì)特定場(chǎng)合的智能監(jiān)控的產(chǎn)品。這些視頻智能技術(shù)產(chǎn)品主要應(yīng)用于對(duì)安全性要求高和高風(fēng)險(xiǎn)的場(chǎng)合，如國(guó)境線、碼頭、煉油廠、化工廠、核電站以及水的凈化處理等。ObjectVideo的產(chǎn)品基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，能夠提供檢測(cè)、分類、跟蹤以及分析威嚇或者感興趣的行為。NICE主要的產(chǎn)品主要包括對(duì)飛機(jī)場(chǎng)或其他交通場(chǎng)所的遺落行李的檢測(cè)，安全區(qū)域的車輛行人檢測(cè)，人流統(tǒng)計(jì)等。GE公司的VideoIQ產(chǎn)品主要實(shí)現(xiàn)多種場(chǎng)景下的人的檢測(cè)，可針對(duì)大范圍的戶外場(chǎng)景的人的檢測(cè)跟蹤，同時(shí)對(duì)于進(jìn)入特定區(qū)域的人進(jìn)行報(bào)警。IBM與Microsoft等公司也逐步將基于視覺的手勢(shì)識(shí)別接口應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。

　　以色列具有代表性的公司有Mate、Nicevision、Ioimage。Mate公司的主要產(chǎn)品BehaveWatch可檢測(cè)六種異常行為，包括路徑檢測(cè)、突然出現(xiàn)報(bào)警、定向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)等，提出三層防護(hù)概念。NiceVision公司的視頻分析儀對(duì)不同的威脅提供實(shí)時(shí)偵測(cè)功能，包括闖入者，車輛，被遺棄的行李和包裹，周邊及設(shè)施保護(hù)，阻塞安全出入口及消防路線，盜竊偵測(cè)/防止安全設(shè)備被移動(dòng)，計(jì)算人數(shù)，車輛和其它其物件，顯示人群聚集，監(jiān)控安全率水平，量度人流，顯示企圖尾隨進(jìn)入入口處控制點(diǎn)。Ioimage公司的產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)五種行為的檢測(cè)，包括入侵探測(cè)，PTZ自動(dòng)跟蹤，遺留物體探測(cè)，非法滯留探測(cè)，移動(dòng)物體探測(cè)等。

　　法國(guó)CitiLog公司的產(chǎn)品為視頻事件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，主要應(yīng)用于智能交通領(lǐng)域。Citilog的核心技術(shù)是動(dòng)態(tài)圖像背景自適應(yīng)技術(shù)和車輛圖像跟蹤技術(shù)，徹底消除了光線，雨雪，灰塵對(duì)系統(tǒng)的影響，可以及時(shí)檢測(cè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)發(fā)生的交通事件，采集交通數(shù)據(jù)，輔助進(jìn)行交通控制等。

　　國(guó)內(nèi)在智能視頻的研究以中科院自動(dòng)化所起步較早，他們也取得了一定的成績(jī)，主要研究動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的視覺監(jiān)控，工作集中在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、跟蹤和手勢(shì)、步態(tài)識(shí)別和生物特征識(shí)別等方面。還有不少高校的實(shí)驗(yàn)室投入到該領(lǐng)域中，例如清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系在計(jì)算機(jī)視覺方面的研究主要集中在人臉識(shí)別，物體的主動(dòng)跟蹤等方面。

　　2.3 視頻智能產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)

　　智能視頻監(jiān)控是基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)監(jiān)控場(chǎng)景的視頻圖像內(nèi)容進(jìn)行分析，提取場(chǎng)景中的關(guān)鍵信息，并形成相應(yīng)事件和告警的監(jiān)控方式，是新一代基于視頻內(nèi)容分析的監(jiān)控系統(tǒng)。

　　視頻智能分析是監(jiān)控領(lǐng)域最新的、最具發(fā)展?jié)摿Φ姆较?，隨著投入力量的不斷增加，視頻智能監(jiān)控產(chǎn)品必定會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間。

　　市場(chǎng):由壟斷型轉(zhuǎn)向多元競(jìng)爭(zhēng)

　　前幾年，由于智能化市場(chǎng)處于起步階段，進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)不多，少數(shù)產(chǎn)品壟斷這個(gè)市場(chǎng)。隨著近年來(lái)國(guó)際局勢(shì)的變化，反恐的形式發(fā)展，智能識(shí)別市場(chǎng)這個(gè)蛋糕越來(lái)越龐大，由于市場(chǎng)利潤(rùn)豐厚，越來(lái)越多的資金進(jìn)人這個(gè)領(lǐng)域，后入者憑借資金優(yōu)勢(shì)和技術(shù)引進(jìn)，將使智能識(shí)別市場(chǎng)由暴利轉(zhuǎn)化為利潤(rùn)平均化，競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)越來(lái)越激烈，只有那些掌握著核心技術(shù)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的企業(yè)成為競(jìng)爭(zhēng)的最大贏家。

　　用戶:由特殊部門專用轉(zhuǎn)向社會(huì)化

　　以前，智能識(shí)別產(chǎn)品的用戶大多集中在公安、安全、銀行等特殊部門或行業(yè)，而很少涉及到通用領(lǐng)域。隨著社會(huì)發(fā)展和治安形式的嚴(yán)峻，越來(lái)越多的普通行業(yè)需要智能識(shí)別技術(shù)及產(chǎn)品，諸如智能家居，具有人臉識(shí)別功能的智能玩具，游戲互動(dòng)等。智能識(shí)別領(lǐng)域由特殊行業(yè)客戶向普通消費(fèi)者轉(zhuǎn)變將是大勢(shì)所趨，成為不可阻擋的潮流。

　　應(yīng)用:由孤立使用轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用

　　現(xiàn)在的智能識(shí)別幾乎都停留在單一識(shí)別上，能與互聯(lián)網(wǎng)相通的還不多，但是隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展，大容量、高速度傳送將不再遙遠(yuǎn)，3G技術(shù)的成熟，將有越來(lái)越多的智能識(shí)別數(shù)據(jù)可以通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)傳輸。

3 基于智能分析技術(shù)的ATM視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　3.1 項(xiàng)目背景

　　隨著我國(guó)金融電子化的深入發(fā)展和金卡工程的不斷推進(jìn)，銀行自助設(shè)備和自助銀行在金融領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，受到了儲(chǔ)戶普遍歡迎。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，導(dǎo)致客戶、銀行、社會(huì)之間難以建立起有效的防范機(jī)制，近年來(lái)針對(duì)銀行自助設(shè)備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)主要是將監(jiān)控視頻錄制下來(lái)，事件發(fā)生后，通過(guò)視頻進(jìn)行事后取證，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的安全操作，但存在著只能提供事后取證的缺陷，這樣往往耽誤了解決事件的最佳機(jī)會(huì)。而有些事件發(fā)生后再解決，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，即使能夠找到證據(jù)，可能造成的損失也已無(wú)可挽回。

　　統(tǒng)計(jì)表明，現(xiàn)在ATM監(jiān)控錄像中存在大量的冗余信息。這些冗余信息既增加了錄制設(shè)備的負(fù)擔(dān)有增加了存儲(chǔ)資源的消耗，還不便于后續(xù)工作人員對(duì)錄像的追查分析。

　　如何保證ATM的運(yùn)行安全，防范和降低銀行與ATM用戶的風(fēng)險(xiǎn)，防止ATM被故意破壞、防止利用ATM進(jìn)行詐騙，有效保護(hù)銀行和儲(chǔ)戶的利益，成為當(dāng)今金融領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是為有效解決以上傳統(tǒng)視頻監(jiān)控中的困繞，由北京聲迅電子有限公司立項(xiàng)開發(fā)的新一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)。項(xiàng)目開發(fā)針對(duì)金融自助設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景，融合當(dāng)前運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤和行為識(shí)別的最新成果及硬件技術(shù)的最新發(fā)展，構(gòu)建一個(gè)視頻智能監(jiān)控的軟硬件綜合平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)金融ATM業(yè)務(wù)監(jiān)控場(chǎng)景中異常行為的識(shí)別和理解。

　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)部分城市成功應(yīng)用。北京2008奧運(yùn)會(huì)召開前，奧運(yùn)村的ATM機(jī)上就安裝了上述智能視頻處理產(chǎn)品，并接入到北京全市ATM監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之中，這些ATM的智能聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控大大提高了原有的監(jiān)控效能，受到使用者的好評(píng)。

　　3.2 系統(tǒng)組成

　　傳統(tǒng)ATM監(jiān)控系統(tǒng)中包含：攝像機(jī)、視頻服務(wù)器/網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)、客戶終端等幾個(gè)部分。ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是通過(guò)在傳統(tǒng)ATM監(jiān)控系統(tǒng)中加入智能視頻處理模塊這一關(guān)鍵技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)一系列功能的。它能根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的規(guī)則，對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，當(dāng)預(yù)設(shè)規(guī)則被破壞，便及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，提醒監(jiān)控人員注意，采取有效的處置手段。

　　智能視頻處理模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)視頻數(shù)據(jù)的智能處理并與其它硬件設(shè)備的通訊。

　　智能視頻處理模塊主要由以下幾個(gè)功能模塊組成（如圖1）：程序存儲(chǔ)模塊、視頻解碼處理模塊、DSP視頻數(shù)據(jù)處理模塊、串口處理模塊、網(wǎng)口輸出處理模塊、視頻編碼處理模塊。

圖1智能視頻處理模塊組成示意圖

　　視頻解碼處理模塊。該模塊采用視頻解碼芯片，將攝像機(jī)捕獲到的模擬信號(hào)進(jìn)行解碼處理，轉(zhuǎn)化成DSP模塊能夠處理的數(shù)字信號(hào)，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻SP中。

　　程序儲(chǔ)存模塊。該模塊使用閃存（Flash）存儲(chǔ)ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要運(yùn)行的程序。

　　DSP處理模塊。該模塊采用嵌入的智能視頻處理算法實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻數(shù)據(jù)的智能化處理。這樣，攝像機(jī)捕獲的ATM場(chǎng)景的視頻圖像被實(shí)時(shí)、智能的處理，能夠分析與ATM相關(guān)的異常行為，實(shí)時(shí)地發(fā)出報(bào)警信息。

　　串口處理模塊、網(wǎng)口輸出處理模塊、視頻編碼處理模塊。視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)DSP處理的結(jié)果可以通過(guò)視頻口、串口、網(wǎng)口的形式輸出給其它的設(shè)備。通過(guò)視頻編碼芯片對(duì)DSP處理過(guò)的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，送至視頻口輸出；也可以通過(guò)轉(zhuǎn)換芯片，將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換串口數(shù)據(jù)分別接到串口芯片上，然后通過(guò)串口輸出；還可以采用通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將視頻處理結(jié)果通過(guò)網(wǎng)口輸出模塊進(jìn)行輸出。

　　同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（SDRAM）。因?yàn)镈SP模塊需采用多種智能視頻處理算法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻數(shù)據(jù)的智能化處理，這樣將消耗大量存儲(chǔ)空間。ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用SDRAM作為輔器件，增加了存儲(chǔ)空間，保證了視頻處理的實(shí)時(shí)性和有效性。

　　智能視頻處理模塊是通過(guò)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)備中，如攝像機(jī)、視頻服務(wù)器/網(wǎng)絡(luò)攝像機(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。

　　方式1：通過(guò)對(duì)ATM監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機(jī)加載智能視頻處理模塊，形成智能視頻處理攝像機(jī)。這樣在不改變傳統(tǒng)ATM監(jiān)控系統(tǒng)連接方式的前提下，智能視頻處理攝像機(jī)能夠?qū)ζ洳东@的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理。

　　方式2：通過(guò)在ATM視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻服務(wù)器/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2所示）。這樣在不改變傳統(tǒng)ATM監(jiān)控系統(tǒng)連接方式的前提下，智能視頻服務(wù)器/錄像機(jī)具有了智能視頻分析處理功能。

圖2ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　圖中，智能視頻服務(wù)器/錄像機(jī)通過(guò)視頻線與攝像機(jī)連接，采集模擬視頻信號(hào)。智能視頻服務(wù)器/錄像機(jī)能夠?qū)z像機(jī)捕獲的視頻進(jìn)行自動(dòng)地分析，檢測(cè)ATM機(jī)場(chǎng)景周圍異常行為，同時(shí)智能視頻服務(wù)器/錄像機(jī)具有傳統(tǒng)視頻服務(wù)器/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(chǔ)），智能視頻服務(wù)器能夠?qū)TM錄像及經(jīng)過(guò)智能視頻分析處理得到的分析結(jié)果——報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)口傳輸給監(jiān)控中心的客戶終端?？蛻艚K端是整個(gè)ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的后端，監(jiān)控中心的客戶終端上安裝有視頻管理功能的管理程序，客戶端管理程序能夠接收智能視頻服務(wù)器/錄像機(jī)傳輸來(lái)的信息，及時(shí)對(duì)視頻信息解碼，播放，同時(shí)還提供回放、檢索等功能。

　　方式3：通過(guò)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。該設(shè)備嵌入上述的智能視頻處理模塊，該設(shè)備能夠通過(guò)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)備通訊。

　　3.3 主要技術(shù)特點(diǎn)

　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化處理的流程為：1、攝像機(jī)捕獲數(shù)據(jù)；2、通過(guò)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的區(qū)域；3、依據(jù)檢測(cè)結(jié)果目標(biāo)跟蹤算法會(huì)針對(duì)每一個(gè)目標(biāo)得到一個(gè)跟蹤結(jié)果；4、通過(guò)跟蹤結(jié)果以及對(duì)原始視頻的特征提取得到場(chǎng)景中目標(biāo)的行為分析結(jié)果和異常行為檢測(cè)結(jié)果。

　　實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)智能化處理的主要技術(shù)包括：運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)跟蹤、異常行為檢測(cè)等。

　　1、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)

　　運(yùn)動(dòng)檢測(cè)是從視頻序列圖像中將變化區(qū)域從背景圖像中提取出來(lái)。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)是整個(gè)智能視頻監(jiān)控處理的第一步，也是關(guān)鍵的一步。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)能否被有效地檢測(cè)出來(lái)，對(duì)于目標(biāo)跟蹤、分類以及異常行為檢測(cè)等后期處理是非常重要的，是后續(xù)處理過(guò)程的參考（后續(xù)處理過(guò)程僅僅考慮圖像中對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)區(qū)域的像素）。

　　2、目標(biāo)跟蹤

　　目標(biāo)跟蹤在視頻智能監(jiān)控領(lǐng)域有著重要的地位。它處于底層的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和高層的異常行為識(shí)別之間。視頻跟蹤是將連續(xù)視頻幀中需跟蹤的目標(biāo)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的過(guò)程。雖然有些情況下的跟蹤沒有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)這個(gè)部分，但大部分情況下它以運(yùn)動(dòng)檢測(cè)為基礎(chǔ)，同時(shí)又為高層的行為識(shí)別提供依據(jù)。

　　在ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)兩方面的跟蹤：

　　1）將場(chǎng)景中的人作為一個(gè)整體目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。當(dāng)人進(jìn)入被監(jiān)控的ATM場(chǎng)景中時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)地對(duì)出現(xiàn)的人進(jìn)行跟蹤，并記錄下每個(gè)時(shí)刻目標(biāo)所在的位置。這些信息將為高層的異常行為識(shí)別提供重要的信息。

　　2）將場(chǎng)景中人的部分肢體作為目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。跟蹤場(chǎng)景中人的部分肢體，主要是雙手、頭等。對(duì)于ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這是必要的。因?yàn)榘l(fā)生在ATM上的許多異常行為，譬如鍵盤貼膜、卡口封裝、ATM敲打等，雙手、頭的運(yùn)動(dòng)能夠提供很多信息。對(duì)于猛烈撞擊ATM、揮舞鈍器、斗毆等快速重復(fù)性動(dòng)作的跟蹤，由于肢體的運(yùn)動(dòng)比較劇烈，采取了較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)模型和跟蹤算法。

　　總之，ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的跟蹤既可以把人作為一個(gè)整體目標(biāo)進(jìn)行正確的跟蹤，又可以跟蹤到人的重要肢體，包括人的手、頭等，雙重跟蹤模式，為異常行為跟蹤提供了充分的信息。

　　3、異常行為檢測(cè)

　　異常行為檢測(cè)是ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的核心內(nèi)容，通過(guò)靈活、有效的行為識(shí)別算法來(lái)進(jìn)行異常行為識(shí)別。ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)異常行為的不同建立了不同的異常行為識(shí)別算法。從感知心理學(xué)的角度，我們知道行為服從分層的結(jié)構(gòu)特性，異常識(shí)別算法就是依據(jù)這一理論實(shí)現(xiàn)的。行為就類似于語(yǔ)言處理中的語(yǔ)句，可以進(jìn)行分類組織，放置于不同的抽象層上。同時(shí)我們將行為進(jìn)行再度劃分的，即將行為分為子行為，將子行為進(jìn)一步劃分為基元行為（即不可再分的行為）。行為的基元序列和子行為序列存在時(shí)間上的約束關(guān)系?，F(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的行為是由多個(gè)滿足上述分層特性的行為序列組合而成。所以，ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的識(shí)別算法既能表達(dá)行為的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性，又能捕捉到其時(shí)間上的約束關(guān)系。

　　3.4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)的具體功能如下：

　　1、場(chǎng)景中人的正常、異常行為檢測(cè)

　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)分析發(fā)生在ATM上的操作，通過(guò)智能視頻處理算法，判斷人的行為屬于正常還是異常行為。系統(tǒng)可以檢測(cè)下列異常行為：

　　1）鍵盤貼膜和加裝假鍵盤異常行為

　　鍵盤貼膜或加裝假鍵盤是指人為在鍵盤上加貼薄膜或在真鍵盤上加一層薄假鍵盤，在取款人在輸入密碼時(shí)可以非法截獲密碼。通常這種犯罪行為與假吞卡結(jié)合，先獲取取款人的密碼再吞掉取款人的卡，從而達(dá)到犯罪的目的。

　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的識(shí)別人為的在ATM鍵盤上加貼薄膜或者安裝假鍵盤的異常行為。檢測(cè)出異常行為，將提示報(bào)警信息，報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控中心的客戶終端，客戶終端能夠?qū)崟r(shí)地獲取報(bào)警信息，防止取款人在進(jìn)行密碼輸入操作后被非法截獲密碼。

　　2）卡口加裝異常行為

　　常見的在插卡處加裝小裝置的異常行為有兩種。一種是將假的插口固定在ATM機(jī)上原來(lái)真插口的位置，取款人不知道就把銀行卡插入假插口，而假插卡槽內(nèi)部有一個(gè)卡的資訊讀寫裝置，可以復(fù)制卡上全部信息。

正常的插卡口	被加裝插卡口

　　另一種是在卡口加裝鉤子，當(dāng)取款人將卡插入取款機(jī)后，會(huì)出現(xiàn)卡插不進(jìn)去又拔不出來(lái)的情況，通常該種情況與假公告相配套，假公告會(huì)提示“吞卡后與XX電話聯(lián)系”等信息，該電話假冒銀行客服人員，套取取款人卡號(hào)及密碼，然后告知第二天在XX銀行取回卡，當(dāng)取款人離開后，犯罪分子取出卡，根據(jù)獲取的密碼信息取走現(xiàn)金。

　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠識(shí)別出人為在插卡處加裝小裝置的異常行為。檢測(cè)出異常行為，將提示報(bào)警信息，報(bào)警信息可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控中心客戶終端，客戶終端能夠?qū)崟r(shí)地獲取報(bào)警信息及時(shí)處置，從而防止了取款人在插入卡時(shí)，被非法獲取卡號(hào)或者造成假吐卡現(xiàn)象等事件的發(fā)生。

　　3）出鈔口封裝異常行為

　　常見的針對(duì)出鈔口異常行為有用塑料卡片、提示牌（如溫馨提示）或膠水封住出鈔口，取款人離開后刮開封堵物拿走現(xiàn)金。

用“溫馨提示”封住出鈔口	使用膠水等堵住出鈔口

　　　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠識(shí)別出鈔口被封裝的異常行為，檢測(cè)出該異常行為。檢測(cè)出該類行為，將提示報(bào)警信息，報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控中心客戶終端，客戶終端能夠?qū)崟r(shí)地獲取報(bào)警信息，從而防止了由于人為非法封裝出鈔口，而造成的取出的款被破壞分子非法獲得的事件。

　　4）敲砸ATM異常行為

　　ATM智能視頻監(jiān)控設(shè)備能夠識(shí)別出猛踢、猛打、猛砸，使用工具猛烈擊打ATM，或使用工具撬開ATM機(jī)身，試圖非法獲取處于ATM錢鈔箱的現(xiàn)金等異常行為。檢測(cè)出該類異常行為，將提示報(bào)警信息，報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控中心客戶終端，客戶終端能夠?qū)崟r(shí)地獲取報(bào)警信息，從而防止ATM破壞事件的發(fā)生，保證了ATM的安全。

　　5）重復(fù)性快速動(dòng)作異常行為

　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠識(shí)別人為的猛烈撞擊ATM、揮舞鈍器、斗毆等異常行為。ATM智能視頻監(jiān)控設(shè)備通過(guò)識(shí)別人體全身或局部快速運(yùn)動(dòng)，能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出猛烈撞擊ATM、揮舞鈍器、斗毆等發(fā)生在ATM的異常行為，防止犯罪事件的發(fā)生。檢測(cè)出該類異常行為，將提示報(bào)警信息，報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控中心客戶終端，客戶終端能夠?qū)崟r(shí)地獲取報(bào)警信息。這樣既可以通過(guò)ATM本地警告、威懾提前終止不法行為的發(fā)生，也可以通知出警，及時(shí)處理現(xiàn)場(chǎng)情況，減少人、財(cái)、物的損失。

　　6)ATM上張貼或安裝廣告盒異常行為

　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠識(shí)別ATM上的異常張貼或安裝廣告盒的行為。檢測(cè)出該類異常行為，將提示報(bào)警信息，報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控中心客戶終端，客戶終端能夠?qū)崟r(shí)獲取報(bào)警信息，從而防止了取款人被非法貼上的“向指定帳戶轉(zhuǎn)帳”等假通知、假?gòu)V告的迷惑、誘導(dǎo)，造成的不必要經(jīng)濟(jì)損失。

　　7）丟包異常行為

　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠識(shí)別操作人將隨身攜帶的物品放置在ATM上或者ATM附近某些地方，而交易結(jié)束后，忘記帶走，導(dǎo)致遺留物品的經(jīng)常丟失行為。檢測(cè)出該類異常行為，將實(shí)時(shí)的發(fā)出報(bào)警信息，自動(dòng)語(yǔ)音提示ATM用戶物品被遺忘，或者通過(guò)將報(bào)警信息傳輸給監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心對(duì)講進(jìn)行提示。從而有效地解決了由于物品遺忘，而給ATM用戶造成的不必要經(jīng)濟(jì)損失。

　　2、實(shí)時(shí)觸發(fā)錄像

　　ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過(guò)實(shí)時(shí)地監(jiān)控人的行為，來(lái)觸發(fā)啟動(dòng)、停止ATM監(jiān)控錄像，觸發(fā)式存儲(chǔ)，在通常的情況下只保存智能監(jiān)控的信息，當(dāng)有人進(jìn)入ATM的監(jiān)控場(chǎng)景，則觸發(fā)錄像裝置，啟動(dòng)進(jìn)行錄像，當(dāng)人操作結(jié)束離開ATM的監(jiān)控場(chǎng)景，則觸發(fā)錄像裝置，停止錄像，可節(jié)省存儲(chǔ)硬盤的空間，提高了ATM監(jiān)控的效率。

4 智能分析在ATM機(jī)視頻監(jiān)控的作用

　　上述ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)以普通的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控為基礎(chǔ)，將智能識(shí)別分析技術(shù)應(yīng)用于ATM機(jī)的視頻監(jiān)控中。除了具備廣為人知的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)外，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)還能對(duì)ATM機(jī)的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行智能化的分析、處理。為金融系統(tǒng)提供了一套針對(duì)ATM犯罪行為的有效的防護(hù)手段，同時(shí)也可以協(xié)助相關(guān)部分將犯罪分子繩之以法。

　　智能分析技術(shù)應(yīng)用于ATM監(jiān)控的突出優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

　　4.1 變事后追查為事前預(yù)警

　　這是智能識(shí)別最具價(jià)值的體現(xiàn)。

　　目前廣泛應(yīng)用在銀行、商場(chǎng)等場(chǎng)合的攝像機(jī)監(jiān)控通常只是錄像，用于事后的取證，它損失了圖像的基本價(jià)值(一個(gè)動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)的媒質(zhì))，就如同把直播變成錄像一樣，這與人們對(duì)視頻系統(tǒng)真正需求是有差距的。無(wú)數(shù)事實(shí)證明，事后追查是必須的，但事前的預(yù)警更為重要，它可以把一些重大事件隱患抑制于萌芽之中，避免亡羊補(bǔ)牢。因此監(jiān)控系統(tǒng)智能化的一個(gè)重要研究方向，就是要從事后分析轉(zhuǎn)向提前防范，監(jiān)測(cè)到潛在的安全威脅，提高預(yù)警能力。比如發(fā)現(xiàn)一個(gè)來(lái)歷不明的物品較長(zhǎng)時(shí)間的出現(xiàn)在安全管理區(qū)域，或者發(fā)現(xiàn)一個(gè)可疑的人游蕩在安全管理的區(qū)域，再或者發(fā)現(xiàn)一個(gè)人對(duì)防護(hù)目標(biāo)有特殊的關(guān)注或異常的行為等。對(duì)這樣一些具有潛在威脅的事件，視頻監(jiān)控系統(tǒng)要能夠及時(shí)捕獲，并對(duì)是否介入事件做出智能的判斷。

　　4.2 全天候可靠監(jiān)控

　　人眼盯屏幕很容易產(chǎn)生疲勞，而且電視墻一般也不可能一對(duì)一的顯示，必然會(huì)出現(xiàn)很多畫面長(zhǎng)時(shí)間不被人所觀察。而智能識(shí)別每天24小時(shí)不間斷分析畫面內(nèi)容，完全取代人眼盯屏幕的枯燥勞動(dòng)，真正做到全天候監(jiān)控。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能有效抑制人作為行為主體所引致的系列問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)真正意義上的全天候的監(jiān)控，提高報(bào)警精確度，減少漏分析或者誤分析的現(xiàn)象，還可以縮短響應(yīng)時(shí)間，提高響應(yīng)速度，形成更為有效的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，在安全威脅發(fā)生之前就能夠提示安全人員關(guān)注相關(guān)監(jiān)控畫面，為潛在威脅做好防范工作。

　　4.3 改善監(jiān)控質(zhì)量

　　在監(jiān)控圖像出現(xiàn)模糊、遮擋、移位等情況下，依靠智能分析可非常準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)故障報(bào)告，管理員可快速發(fā)現(xiàn)故障所在，避免長(zhǎng)時(shí)間圖像不清晰錄像模糊的情況發(fā)生。

4.4 改善錄像綜合質(zhì)量

　　在沒有智能分析的場(chǎng)合，錄像的啟動(dòng)一般分為手動(dòng)、定時(shí)自動(dòng)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、移動(dòng)偵測(cè)等方式，要求錄像時(shí)間長(zhǎng)，硬盤空間占用大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，90%以上的監(jiān)控錄像都是垃圾資源，根本無(wú)需存儲(chǔ)，但機(jī)器并不能得知是否有價(jià)值，為了事后追查又不得不存儲(chǔ)下來(lái)。智能識(shí)別的啟用可將機(jī)器對(duì)圖像內(nèi)容的解釋應(yīng)用為啟動(dòng)錄像的條件，比如智能識(shí)別中的VMD比通常移動(dòng)偵測(cè)具有更高級(jí)別的識(shí)別和準(zhǔn)確度。智能分析可以將解釋到有價(jià)值的圖像存儲(chǔ)下來(lái)，從而減少垃圾錄像，大大節(jié)省硬盤空間。

　　智能分析對(duì)錄像綜合質(zhì)量的提高還體現(xiàn)在事后的檢索。對(duì)于同一時(shí)間段的錄像，一般需要人為地觀看全部或快速播放或拖動(dòng)播放來(lái)發(fā)現(xiàn)期間發(fā)生的事件，而智能分析則可以快速定位到事件發(fā)生的相對(duì)位置進(jìn)行播放。

5 結(jié)束語(yǔ)

ATM智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)將視頻智能分析技術(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、廣告安全提示的ATM安全解決方案，使ATM監(jiān)控取得了從傳統(tǒng)的監(jiān)控到智能化視頻監(jiān)控的飛躍。

通過(guò)對(duì)視頻智能分析技術(shù)的推廣應(yīng)用，可帶動(dòng)國(guó)內(nèi)針對(duì)ATM監(jiān)控的高級(jí)應(yīng)用探索，也可帶動(dòng)國(guó)內(nèi)相關(guān)單位對(duì)智能識(shí)別技術(shù)的進(jìn)一步研究。隨著智能分析技術(shù)的不斷完善，智能視頻監(jiān)控將會(huì)展現(xiàn)出更為廣闊的發(fā)展空間，智能視頻分析技術(shù)除了在ATM監(jiān)控中得到良好應(yīng)用外，還可以推廣到交通、博物館、古跡、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館、航空?qǐng)鏊⑼＼噲?chǎng)、商場(chǎng)等場(chǎng)所，從而提高智能監(jiān)控的應(yīng)用領(lǐng)域，以使我們的生活環(huán)境更安全和諧，真正的達(dá)到國(guó)家和社會(huì)的長(zhǎng)治久安。