應用于atm機的被砸檢測方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及數據處理技術領域，尤其涉及應用于ATM機的被砸檢測方法及系統。
【背景技術】
[0002] 隨著ATM(Automatic Teller Machine，自動柜員機）機的普及和快速增加，ATM機 被砸、被鉆等暴力犯罪案例也在不斷增加，給銀行帶來巨大的經濟損失。目前，銀行常用震 動探測器來檢測ATM機的被砸、被鉆等犯罪行為。然而，震動探測器安裝的位置不同，其報 警效果有所不同。通常情況下，震動探測器安裝在ATM機里面以及存鈔保險箱上，但是經常 受到ATM機加鈔時誤碰觸探測器等人為因素而產生誤報，和沖擊鉆鉆墻由于震動探測器靈 敏度不夠而產生的漏報等；另一方面，如果震動探測器只安裝在墻上時，同樣由于靈敏度不 夠，ATM機被砸時不會報警。 震動信號處理技術，主要是分析震動信號的強度。震動信號能明確地表明是否碰觸到 ATM機，及碰觸強度，能很好地排除某些外界聲音干擾，但由于安裝位置、靈敏度和人為因素 等問題，影響了其報警正確率。
【發明內容】
[0003] 為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種應用于ATM機的被砸檢測方法。
[0004] 本發明提供了一種應用于ATM機的被砸檢測方法，包括如下步驟： A. 同時采集ATM機監測區域范圍內的聲音信號和震動信號； B. 根據所述震動信號的強弱來判斷所述震動信號是否為ATM機被砸的震動信號，若震 動信號為強震動信號，則進入步驟D，若震動信號為弱信號，則進入步驟C ; C. 提取所述聲音信號的特征值，然后根據所述特征值判斷所述聲音信號是否為ATM機 被砸聲音信號，如果所述聲音信號識別為ATM機被砸聲音信號，則進入步驟D，否則進入步 驟E ; D. 通過ATM機被砸聲音信號的時域特征，判斷ATM機是否被砸，若通過判斷，則發出報 警信號并結束，否則進入步驟E ; E. 根據聲音信號時頻域特征檢測所述聲音信號是否為其它破壞聲音信號，若是其它破 壞聲音信號，那么發出報警信號，否則不報警。
[0005] 作為本發明的進一步改進，在所述步驟B中，若震動信號數值大于設定的強震動 信號閾值，那么認定為強震動信號，若震動信號大于設定的預警閾值而小于強震動信號閾 值，那么認定為弱震動信號。
[0006] 作為本發明的進一步改進，在所述步驟C中，分別計算聲音信號的特征值與樣本 匹配模板中ATM機被砸聲音和其它聲音的輸出概率，通過輸出概率判斷采集的聲音信號是 ATM機被砸聲音還是其它聲音。
[0007] 作為本發明的進一步改進，在所述步驟D中，ATM機被砸聲音信號持續時間長度不 能超出設定的范圍內，且平均聲強不能低于設定的閾值。
[0008] 作為本發明的進一步改進，在所述步驟E中，計算一段時間內聲音信號的平均聲 強值、聲強值的方差、頻域能量的平均值和頻域能量的方差，判斷該值是否滿足其它破壞聲 音信號的判斷條件，滿足條件則發出報警信號。
[0009] 本發明還提供了一種應用于ATM機的被砸檢測系統，包括： 采集模塊，用于同時采集ATM機監測區域范圍內的聲音信號和震動信號； 震動信號判斷模塊，用于根據所述震動信號的強弱來判斷所述震動信號是否為ATM機 被砸的震動信號，若震動信號為強震動信號，則進入ATM機被砸判斷模塊，若震動信號為弱 信號，則進入被砸聲音判斷模塊； 被砸聲音判斷模塊，用于提取所述聲音信號的特征值，然后根據所述特征值判斷所述 聲音信號是否為ATM機被砸聲音信號，如果所述聲音信號識別為ATM機被砸聲音信號，則進 入ATM機被砸判斷模塊，否則進入其他破壞聲音判斷模塊； ATM機被砸判斷模塊，用于通過ATM機被砸聲音信號的時域特征，判斷ATM機是否被砸， 若通過判斷，則發出報警信號并結束，否則進入其他破壞聲音判斷模塊； 其他破壞聲音判斷模塊，用于根據聲音信號時頻域特征檢測所述聲音信號是否為其它 破壞聲音信號，若是其它破壞聲音信號，那么發出報警信號，否則不報警。
[0010] 作為本發明的進一步改進，在所述震動信號判斷模塊中，若震動信號數值大于設 定的強震動信號閾值，那么認定為強震動信號，若震動信號大于設定的預警閾值而小于強 震動信號閾值，那么認定為弱震動信號。
[0011] 作為本發明的進一步改進，在所述被砸聲音判斷模塊中，分別計算聲音信號的特 征值與樣本匹配模板中ATM機被砸聲音和其它聲音的輸出概率，通過輸出概率判斷采集的 聲音信號是ATM機被砸聲音還是其它聲音。
[0012] 作為本發明的進一步改進，在所述ATM機被砸判斷模塊中，ATM機被砸聲音信號持 續時間長度不能超出設定的范圍內，且平均聲強不能低于設定的閾值。
[0013] 作為本發明的進一步改進，在所述其他破壞聲音判斷模塊中，計算一段時間內聲 音信號的平均聲強值、聲強值的方差、頻域能量的平均值和頻域能量的方差，判斷該值是否 滿足其它破壞聲音信號的判斷條件，滿足條件則發出報警信號。
[0014] 本發明的有益效果是：本發明采用聲震融合方法，引入聲音信號處理技術，在震 動信號的基礎上進行多次判斷，可以有效的解決目前ATM機只使用震動探測器所引起的誤 報、漏報現象；而且，增加了識別判斷，使識別結果更加可靠，增加了其它破壞聲音檢測，有 效地對ATM機被鉆、被鋸時做出報警判斷；另外，訓練樣本是在監測目標ATM機實際環境中， 程序初始化階段時錄制的，樣本更據有針對性。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0016] 如圖1所示，本發明公開了一種應用于ATM機的被砸檢測方法，包括如下步驟： 在步驟Sl中，同時采集ATM機監測區域范圍內的聲音信號和震動信號；監測區域范圍 的大小由所使用的聲音采集設備能夠采集的范圍以及所使用的震動探測器能夠探測的范 圍來決定。
[0017] 在步驟SI中，將采集到的聲音信號和震動信號由模擬信號轉化成數字信號。
[0018] 在步驟S2中，根據所述震動信號的強弱來判斷所述震動信號是否為ATM機被砸 的震動信號，若震動信號為強震動信號，則進入步驟S4,若震動信號為弱信號，則進入步驟 S3 ； 在步驟S2中，若震動信號數值大于設定的強震動信號閾值，那么認定為強震動信號， 若震動信號大于設定的預警閾值而小于強震動信號閾值，那么認定為弱震動信號。具體而 言，若震動信號數值大于設定的強震動信號閾值，則認為ATM機被砸的概率很高，但為了預 防是人為碰觸到震動探測器而產生的誤報，需要進入S4進行識別判斷，利用聲音信號再次 確認報警結果；若震動信號數值大于設定的預警閾值而小于強震動信號閾值，由于震動探 測器靈敏度不足，ATM機有可能被砸，進入S3進行ATM機被砸聲音信號識別。
[0019] 在步驟S3中，提取所述聲音信號的特征值，然后根據所述特征值判斷所述聲音信 號是否為ATM機被砸聲音信號，如果所述聲音信號識別為ATM機被砸聲音信號，則進入步驟 S4,否則進入步驟S5 ; 在步驟S3中，提取所述聲音數字信號的特征值，然后利用viterbi算法分別計算所述 特征值與樣本匹配模板中ATM機被砸聲音和其它聲音的輸出概率，輸出概率大的，則所述 聲音信號與該類樣本同類。如果所述聲音信號識別為ATM機被砸聲音信號，為了防止類似 ATM機被砸聲音信號引起的誤識別，需進入步驟S4進行識別判斷，否則進入步驟S5進行其 它破壞聲音檢測。
[0020] 在步驟S4中，通過ATM機被砸聲音信號的時域特征，判斷ATM機是否被砸，若通 過判斷，則發出報警信號，否則進入步驟E。在步驟S4中，ATM機被砸聲音信號持續時間長 度不能超出設定的范圍內，且平均聲強不能低于設定的閾值，具體地，在步驟S4中，是根據 ATM機被砸產生的聲音信號是一個時間短、聲強強的敲擊信號，根據經驗所得，其聲音信號 持續時間長度應該在一個合理的區間內，如25~55幀，且平均聲強是否大于一個較高的值， 如95~110之間，滿足這些條件，則可確定ATM機是被砸，發出報警信號，否則，所述聲音信號 是其它聲音信號，因為所述聲音信號有可能是其它破壞聲音，所以要進入步驟S5其它破壞 聲音檢測。
[0021] 在步驟S5中，根據聲音信號時頻域特征檢測所述聲音信號是否為其它破壞聲音 信號，若是其它破壞聲音信號，那么發出報警信號，否則不報警。
[0022] 具體地，在步驟S5中，計算一段時間內聲音信號的平均聲強值、聲強值的方差、頻 域能量的平均值和頻域能量的方差，判斷該值是否滿足其它破壞聲音信號的判斷條件，滿 足條件則發出報警信號。
[0023] 在步驟S5中，由于ATM機被某些工具(如電鉆、電鋸等）破壞時產生的聲音是持續 時間較長、持續高分貝、頻域能量持續較高，頻譜分布均勻，與ATM機被砸產生的聲音特點 相差較大，且只要根據上述四個特征就可以有效檢測出來，計算簡單，因此沒有把它們放到 步驟S3利用語音識別技術進行識別檢測。
[0024] 在步驟Sl之前還包括步驟：生成一定數量的監測目標ATM機被砸聲音信號樣 本庫，標記為正樣本，可用不同工具大力敲打ATM機不同位置，如用手、錘子敲打ATM機鍵 盤、左側和右側等；然后再生成一定數量的目標ATM機監測范圍內其它正常聲音信號樣本 庫，標記為負樣本，其它正常聲音可