[发明专利]基于视频监控的ATM机异常人脸检测方法

说明书

技术领域

发明涉及视频监控中的图像检测技术，具体地讲，是一种基于视频监控的ATM机异常人脸检测方法。

背景技术

随着银行业的快速发展，ATM机(Automated Tellermachine，即自动柜员机)呈现迅猛发展之势，然而，ATM给我们生活带来方便的同时，也暴露出一些安全上的问题。近年来针对ATM的安全事故时有发生，比如蒙面盗取他人非法钱财等事件。因此，如何减少ATM安全事故的发生逐渐成为人们普遍关注的话题，尤其是如何借助现代防范技术将安全事件遏制在萌芽状态是一个亟待解决的问题。

视频监控作为一种图像数据存贮与再现技术，目前已成为提高ATM安全防范能力的重要工具。现有ATM视频监控系统实现了实时监视、视频保存以及长时间存贮等基本功能，但由于均是采用半人工值守方式，往往容易出现报警不准确、不及时甚至错报、漏报等现象，因而现有的视频监控系统通常适用于事后查证，而无法实现实时分析与及时提醒功能，即无法起到进一步减少安全事件发生的作用。

ATM机前的异常人脸往往存在盗取他人钱财事件的潜在危险，但现有视频监控技术只是实现图像数据的记录，而无法做到及时提醒与预警。因此，如何有效、实时地监控ATM用户环境以及分析判断是否有异常人脸发生并及时发出警报信息是减少此类事件发生的关键所在。由于异常人脸出现较突然，具有高度的隐蔽性，而且所发生的环境较为复杂，现有的智能视频技术借助于人眼与人嘴形状特征分类器实现异常人脸检测，在ATM环境下存在较高的误检率与漏检率，从而导致犯罪分子得以成功盗取他人钱财。

发明内容

为了克服现有技术对于ATM机前异常人脸检测误检率和漏检率高的缺陷，本发明提供了一种基于视频监控的ATM机异常人脸检测方法，主要针对ATM环境下戴墨镜与戴口罩的人脸进行检测并及时输出报警信息，从而简化计算量，提高运算速率，降低漏检率。

为了达到上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种基于视频监控的ATM机异常人脸检测方法，其关键在于包括以下步骤：

步骤1：初始化系统参数，包括设置平均每行白点个数判定阈值N’，对称性指标判定阈值R以及人脸异常标志位置位总数判定阈值n；

步骤2：采集一帧视频图像；

步骤3：通过肤色模型对步骤2所采集的图像进行二值化处理；

步骤4：选定有效团块区域和眼睛/嘴巴区域；

步骤5：计算有效团块区域、眼睛区域/嘴巴区域平均每行白点个数；其中有效团块区域平均每行白点个数记为N，眼睛区域平均每行白点个数记为Ne，嘴巴区域平均每行白点个数记为Nm；

步骤6：判断N-Ne或N-Nm是否大于阈值N’；

如果N-Ne或N-Nm大于阈值N’，则进入步骤7；否则进入步骤8’；

步骤7：判断对称性指标是否大于阈值R；如果对称性指标大于阈值R，则进入步骤8，否则进入步骤8’；

步骤8：人脸异常标志位置位；

步骤8’：人脸异常标志位清零；

步骤9：统计人脸异常标志位数据；

步骤10：判断人脸异常标志位置位总数是否大于阈值n，如果人脸异常标志位置位总数大于阈值n，则进行人脸异常报警，否则，返回步骤2采集下一帧视频图像。

基于上述方法可以发现，人脸异常检测过程中，计算量较大的仅仅在于利用肤色模型对视频图像进行二值化处理，经过该步骤后，视频图像中为皮肤裸露的区域其像素点为1，相当于白点，被墨镜或口罩遮挡的区域其像素点为0，从而可以确定人脸轮廓，根据正常人的眼睛和嘴巴分布情况可以选定眼睛/嘴巴区域；通过统计各个区域平均每行白点个数即可判定是否出现佩戴墨镜或口罩的情况，为了保证获取的视频图像是正面图像，该方法中采用了对称性指标，当连续几帧图像都判定出人脸异常时，则系统发出异常报警，保证ATM机的安全运行。

为了便于数据处理，所述步骤2中采集的一帧视频图像按照320*240像素大小进行标准化处理。

结合ATM视频监控系统的配置情况，所述步骤3中的肤色模型选用YCbCr颜色空间进行计算，二值化处理时Cb取值为140-190，Cr取值为140-180。

结合人脸面部特征，所述步骤4中选定有效团块的方法是从视频图像的顶部开始，选择二值化处理后像素点为1且相邻区域面积大于100的团块作为有效团块区域；将有效团块区域中行数上边1/3的区域作为眼睛区域，将有效团块区域中行数下边1/3的区域作为嘴巴区域。