一種人員進入辨識方法及實現該方法的安全艙防護系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種人員進入辨識方法及實現該方法的安全艙防護系統，其包括具有一艙門及一電鎖的一安全艙、對該安全艙內部進行拍攝的一攝影裝置、及連接該攝影裝置的一電腦裝置。該電腦裝置接收由該攝影裝置拍攝產生的視頻信號且具有一人員進入辨識模塊。該人員進入辨識模塊對該視頻信號進行辨識，并在判斷出有人進入該安全艙的狀況時送出一閉鎖信號給該電鎖，以驅使該電鎖鎖住該艙門。如此，只要客戶一進入該安全艙，該安全艙的艙門就會自動上鎖，以使歹徒無法進入。
【專利說明】一種人員進入辨識方法及實現該方法的安全艙防護系統
【技術領域】
[0001]本發明與內部設有自動柜員機的安全艙有關，尤其涉及用于辨識是否有人進入安全艙及安全艙內是否出現多人并列、激烈動作或人員逗留過久等狀況的各種影像辨識技術。
【背景技術】
[0002]為了方便24小時服務民眾，每一家銀行除了于自身各服務據點(例如分行)之夕卜，還普遍于各地設置自動柜員機(Automatic Teller Machine, ATM)(或稱自動提款機)。然而，由于多數自動柜員機都是位在一開放空間或可隨意進出半開放空間中，因此，民眾在自動柜員機前被歹徒從背后搶劫，或被歹徒挾持到自動柜員機提款等危險狀況，時而有聞。
[0003]目前已有一種具有警報功能的視頻信號監控系統被推出，這種系統具有一視頻信號監控裝置，用以對攝影機所拍攝到的影像進行辨識。一旦該視頻信號監控裝置從影像中辨識出上述的危險狀況或其它異常狀況，就會觸發一警示裝置發出警示。然而，此類系統只是借其警示功能帶來嚇阻作用，對于自動柜員機的使用者的人身安全并未產生防護作用。
[0004]上述視頻信號監控系統在進行影像辨識時的一項重要前處理步驟，就是前景檢測(foreground detect1n)。前景檢測是指從攝影機目前所拍攝到的影像中檢測出感興趣的部分，通常是指實際影像中的移動物體，例如人或車。常見的前景檢測方法，往往會使用到一背景模型。另外，在進行影像辨識時也常會使用分類器進行一些判斷處理，典型的分類器，例如利用支援向量機演算法(Support vector machine, SVM)的分類器。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是:提供人員進入辨識方法及實現該方法的安全艙防護系統，以解決或克服上述現有技術中的問題，即只要客戶一進入該安全艙，該安全艙的艙門就會自動上鎖，以使歹徒無法進入，降低客戶在使用該服務裝置期間遇襲的風險。
[0006]本發明的技術方案是:提供一種用于自動柜員機的安全艙防護系統，其包括具有一艙門的一安全艙、對該安全艙內部進行拍攝的一攝影裝置、及連接該攝影裝置的一電腦裝置。該安全艙內部可供設置諸如自動柜員機的一服務裝置，并具有位于其內的一地板及一電鎖。該電鎖具有一按鈕，且能在接收到一閉鎖信號時鎖住該艙門，及在該按鈕被按下時釋放該艙門。該攝影裝置較佳是設于該安全艙的頂部且以固定角度往下拍攝。該電腦裝置接收由該攝影裝置拍攝產生的視頻信號且具有一人員進入辨識模塊。該人員進入辨識模塊對該視頻信號進行辨識，并在判斷出有人進入該安全艙的狀況時送出該閉鎖信號給該電鎖，以驅使該電鎖鎖住該艙門。
[0007]本發明中用于自動柜員機的安全艙防護系統還包括連接該電腦裝置的一遠端管控設備，該人員進入辨識模塊還能使該電腦裝置在判斷出有人進入安全艙的狀況時送出一提醒信號給該遠端管控設備，以驅使該遠端管控設備對應發出一提醒信息。如此，只要客戶一進入該安全艙，該遠端管控設備的管控人員就會接獲該提醒信息而去留意該安全艙的狀況。
[0008]本發明中用于自動柜員機的安全艙防護系統的該電腦裝置還具有一多人并列辨識模塊，該多人并列辨識模塊能使電腦裝置在辨識出有人進入該安全艙的狀況之后，繼續對該視頻信號進行辨識，并在判斷出安全艙內出現二或二以上的多人并列的異常狀況時，傳送一警示信號給該遠端管控設備，以驅使該遠端管控設備發出一警示信息。
[0009]本發明中用于自動柜員機的安全艙防護系統的該電腦裝置還具有一激烈動作辨識模塊，該激烈動作辨識模塊能使電腦裝置在判斷出有人進入該安全艙的狀況之后，繼續對該視頻信號進行辨識，并在判斷出安全艙內出現激烈動作的異常狀況時，傳送一警示信號給該遠端管控設備，以驅使該遠端管控設備發出一警示信息。
[0010]本發明中用于自動柜員機的安全艙防護系統的該電腦裝置還具有一人員逗留判斷模塊，該人員逗留判斷模塊能使電腦裝置在判斷出有人進入該安全艙的狀況之后，繼續判斷上述有人進入安全艙的狀況的持續時間是否超一預設門檻值，并在判斷結果為“是”時傳送一警示信號給該遠端管控設備，以驅使該遠端管控設備發出一警示信息。
[0011 ] 較佳地，本發明上述人員進入辨識模塊使該電腦裝置執行:取得該攝影裝置目前拍攝到的影像；對該影像進行前景檢測，借以獲得一前景影像，該前景影像中具有一正確前景物；判斷該前景影像中的正確前景物占據一地板區內的部分是否超過一預設門檻值，該地板區為用于指出該影像中的地板位置與范圍的參數；及當判斷結果為“是”時，產生該閉鎖信號。
[0012]較佳地，本發明上述人員進入辨識模塊使該電腦裝置執行:取得該攝影裝置目前拍攝到的影像；對該影像進行前景檢測，借以獲得一前景影像，該前景影像中具有一正確前景物；判斷該前景影像中的正確前景物占據一地板區內的部分是否超過一預設門檻值，該地板區為用于指出該影像中的地板位置與范圍的參數；當判斷結果為“是”時，針對一門口區進行門口動量檢測作業，借以檢測得到一門口動量值，該門口區為用于指出該影像中的一個區域的位置與范圍的參數，此區域位于地板內且在該門附近；判斷該門口動量值是否超過一門口動量門檻值；及當判斷結果為“是”時，產生該閉鎖信號。更佳地，該門口動量檢測作業包括:取得攝影裝置在一段時間內所拍攝到的影像，并針對所取得的影像中的門口區進行邊緣檢測，以取得每一影像中的門口區內的每一像素的邊緣強度，及根據每一影像中的門口區的面積與區內全部像素的邊緣強度來計算出每一影像中的門口區的平均邊緣強度，接著，將每一影像中的門口區的平均邊緣強度作加總后除以該段時間，以得到該門口動量值。
[0013]較佳地，本發明上述激烈動作辨識模塊使該電腦裝置于執行上述人員進入辨識模塊之后繼續執行:取得該攝影裝置在一段時間內所拍攝到的影像；根據影像運算得到每兩張影像間的顏色差值，并以區域為單位地將顏色差值大于一預設動量門檻值的區域的動量變化值設為第一值，小于該預設動量門檻值的區域的動量變化值設為第二值；根據每一區域的動量變化值取得每一區域的頻率值，其中，當任一區域的前、后動量變化值從該第一值改變成第二值或從第二值改變成第一值時，將該任一區域的頻率值加1，而當任一區域的前、后動量變化值沒有改變時，就將該任一區域的頻率值加O ;將在該段時間內的每一區域的頻率值加總后除以該段時間，以計算出一第一變化強度，及將該段時間的一小段時間內的頻率值加總后除以該一小段時間，以計算出一第二變化強度；將第二變化強度減去第一變化強度，以得到一強度差值；判斷該強度差值是否超過一預設強度門檻值；及當判斷結果為“是”時，傳送一警示信號給該遠端管控設備，以驅使該遠端管控設備發出一警示信息。
[0014]本發明還提供一種人員進入辨識方法供諸運用，該方法包括:根據一攝影裝置目前所拍攝到的視頻信號執行一人員進入辨識作業。其中，該攝影裝置用以對一安全艙內部進行拍攝，該人員進入辨識作業包括:取得該攝影裝置目前拍攝到的一影像；對該影像進行前景檢測，借以獲得一前景影像，該前景影像中具有一正確前景物；判斷該前景影像中的正確前景物占據一地板區內的部分是否超過一預設門檻值，該地板區為用于指出該影像中的地板位置與范圍的參數；當判斷結果為“是”時，判定該安全艙有人進入，并執行相對應的運作，例如鎖住該安全艙的艙門。
[0015]本發明另提供一種人員進入辨識方法供諸運用，該方法包括:根據一攝影裝置目前所拍攝到的視頻信號執行另一種人員進入辨識作業。其中，該攝影裝置用以對一安全艙的內部進行拍攝，該另一種人員進入辨識作業包括:取得該攝影裝置目前拍攝到的一影像；對該影像進行前景檢測，借以獲得一前景影像，該前景影像中具有一正確前景物；判斷該前景影像中的正確前景物占據一地板區內的部分是否超過一預設門檻值，該地板區為用于指出該影像中的地板位置與范圍的參數；當判斷結果為“是”時，針對一門口區進行一門口動量檢測作業，借以檢測得到一門口動量值，該門口區為用于指出該影像中位于地板內且在該艙門附近的一個區域的位置與面積的參數；判斷該門口動量值是否超過一門口動量門檻值；及當判斷結果為“是”時，判斷該安全艙有人進入，并執行相對應的運作，例如鎖住該安全艙的艙門。其中，該門口動量檢測作業包括:取得攝影裝置在一段時間內所拍攝到的影像，并針對所取得的影像中的門口區進行邊緣檢測，以取得每一影像中的門口區內的每一像素的邊緣強度，及根據每一影像中的門口區的面積與區內全部像素的邊緣強度來計算出每一影像中的門口區的平均邊緣強度，接著，將每一影像中的門口區的平均邊緣強度作加總后除以該段時間，以得到該門口動量值。
[0016]本發明上述人員進入辨識方法，較佳還包括:在判斷出該安全艙有人進入的狀況之后，根據該攝影裝置目前拍攝到的視頻信號執行一多人并列辨識作業，用以判斷該安全艙內是否出現多人并列的狀況，并在判斷結果為“是”時執行一異常處理作業。
[0017]本發明上述人員進入辨識方法，還包括:在判斷出該安全艙有人進入的狀況之后，執行一人員逗留判斷作業，用以判斷該安全艙有人進入的狀況的持續時間是否超一預設門檻值，并在判斷結果為“是”時執行一異常處理作業。
[0018]本發明上述人員進入辨識方法，可還包括:在判斷出該安全艙有人進入的狀況之后，根據該攝影裝置目前拍攝到的視頻信號執行一激烈動作辨識作業，用以判斷該安全艙內是否出現激烈動作的狀況，并在判斷結果為“是”時執行一異常處理作業。
[0019]更佳地，本發明上述人員進入辨識方法包括:在判斷出該安全艙有人進入的狀況之后執行一激烈動作辨識作業，該激烈動作辨識作業包括:取得該攝影裝置在一段時間內所拍攝到的影像；根據影像運算得到每兩張影像間的顏色差值，并以區域為單位地將顏色差值大于一預設動量門檻值的區域的動量變化值設為第一值，小于該預設動量門檻值的區域的動量變化值設為第二值；根據每一區域的動量變化值取得每一區域的頻率值，其中，當任一區域的前、后動量變化值從該第一值改變成第二值或從第二值改變成第一值時，將該任一區域的頻率值加1，而當任一區域的前、后動量變化值沒有改變時，就將該任一區域的頻率值加O ;將在該段時間內的每一區域的頻率值加總后除以該段時間，以計算出一第一變化強度，及將該段時間中的一段預定時間內的頻率值加總后除以該段預定時間，以計算出一第二變化強度；將第二變化強度減去第一變化強度，以得到一強度差值；判斷該強度差值是否超過一預設強度門檻值；當判斷結果為“是”時，判定該安全艙內出現激烈動作的狀況，并執行一異常處理作業。
[0020]相對于現有技術，本發明能以影像辨識方式辨識一安全艙內是否有人進入，及辨識安全艙內是否出現多人并列、激烈動作或人員逗留過久等異常狀況，并在辨識出有人進入安全艙的狀況后，立即將安全艙的門鎖住，以及在辨識出安全艙內出現多人并列、激烈動作或人員逗留過久等任一異常狀況時，立即通知遠端管控設備，讓遠端管控設備的管控人員能及時作出適當的處置。
[0021]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的一個較佳實施例的系統架構示意圖。
[0023]圖2為本發明該較佳實施例中的安全艙I的立體外觀示意圖。
[0024]圖3為本發明該較佳實施例中的攝影裝置20于安全艙I內無人時所拍攝到的影像的不意圖。
[0025]圖4為本發明該較佳實施例中的攝影裝置20于安全艙I內有人時所拍攝到的影像202的不意圖。
[0026]圖5顯示本發明該較佳實施例中的電腦裝置21的功能方塊圖。
[0027]圖6顯示本發明該較佳實施例中的電腦裝置21根據人員進入辨識模塊22而執行的一系列步驟流程圖。
[0028]圖7(a)和圖7(b)顯示利用前景檢測從影像203獲得前景影像204的示意圖。
[0029]圖8(a)顯示前景影像204中的正確前景物170與地板區151之間的重疊關系。
[0030]圖8(b)顯示一影像中的地板15的框界150。
[0031]圖9顯示本發明該較佳實施例中的電腦裝置21根據人員進入辨識模塊22a而執行的一系列步驟流程圖。
[0032]圖10顯示影像中的門口區152。
[0033]圖11(a)為本發明該較佳實施例中的攝影裝置20于安全艙I內有多人并列時所拍攝到的影像208a的示意圖。
[0034]圖11 (b)顯示利用前景檢測從影像208a獲得的二值化影像208b的示意圖。
[0035]圖12顯示本發明該較佳實施例中的電腦裝置21根據激烈動作辨識模塊25而執行的一系列步驟流程圖。
[0036]圖13顯示每一區域60的動量變化值的改變情形的示意圖。
[0037]圖14顯示本發明的人員進入辨識方法的一個較佳實施例的流程圖。
[0038]主要元件標號說明
[0039]I 安全艙10服務裝置
[0040]11艙門12電鎖
[0041]13客人14內壁面
[0042]15地板150框界
[0043]151地板區152門口區
[0044]16人員170正確前景物
[0045]18映像19警告裝置
[0046]2 視頻信號監控裝置20攝影裝置
[0047]21電腦裝置22、22a人員進入辨識模塊
[0048]24多人并列辨識模塊25激烈動作辨識模塊
[0049]26人員逗留判斷模塊27異常狀況處理模塊
[0050]3 遠端管控設備 4墻壁
[0051]5 網絡201、202、203、204、20如影像
[0052]203a,208b二值化影像
[0053]220?224電腦裝置執行人員進入辨識模塊22的一系列步驟
[0054]220a?227a 電腦裝置執行人員進入辨識模塊22a的一系列步驟
[0055]a、bl?b3、c 人員進入辨識方法的一系列步驟
【具體實施方式】
[0056]請先參照圖1、2，本發明的安全艙防護系統包括多個安全艙I及多個視頻信號監控裝置2，較佳還包括一遠端管控設備3。每一安全艙I內部各設有一服務裝置10供客人13操作,例如嵌設在一墻壁4上的自動柜員機。每一安全艙I各具有一艙門11及位于其內部且用于鎖住艙門11的一電鎖12。電鎖12平常沒有鎖住艙門11，且安全艙I外面的人是無法操作到它。在有人進入安全艙I之后，電鎖12會自動鎖住艙門11，一直到安全艙I內的人對它進行開鎖操作之后，才釋放艙門11。此外，每一安全艙I還各具有一自動關門器(圖中未示)，被打開的艙門11可通過自動關門器而緩緩地自動關上。較佳地，每一安全艙I上還具有一警告裝置19，用以在艙內發生異常狀況時產生警報，此容后詳述。
[0057]上述視頻信號監控裝置2個別配置給上述安全艙I，且每一視頻信號監控裝置2都包括一攝影裝置20以及一電腦裝置21。每一攝影裝置20設于相對應的安全艙I的頂部且以固定角度往下拍攝，例如45度的傾斜角。在本實施例中，攝影裝置20是架設在其所屬安全艙I頂部的一個角落，并傾斜地向下拍攝，在客人進入安全艙I且面對服務裝置10時，攝影裝置20是位在客人的右后方的上方。然而，也可以選擇將攝影裝置20架設在對應的安全艙I頂部的另一角落，并傾斜地向下拍攝，使得客人進入安全艙I且面對服務裝置10時，攝影裝置20是位在客人的左后方的上方。每一電腦裝置21位于對應的安全艙I附近(例如位墻壁4的后面)，并各自連接到對應的攝影裝置20與電鎖12，及經由網絡5連接到遠端管控設備3。其中，每一安全艙1、每一服務裝置10及攝影裝置20，較佳是統一規格化，以便提高視頻信號監控裝置2在影像辨識上的容易度與準確度。
[0058]以下為方便說明起見，僅針對一個安全艙I及其相對應的一個視頻信號監控裝置2進行說明。視頻信號監控裝置2的電腦裝置21接收并儲存由攝影裝置20拍攝產生的視頻信號(video)。此視頻信號中包含連續的多個影像(images)，每一個影像的內容是攝影裝置20在各個不同時間點所拍攝到的安全艙I內部景像。如圖3所示，當安全艙I內無人時，攝影裝置20所拍攝到的影像201中就只有背景。在此影像201中的背景包含服務裝置10及安全艙I的艙門11、電鎖12、各個內壁面14、地板15...等等背景物。如圖4所示，當有人進入安全艙I時，攝影裝置20所拍攝到的影像202中就包含背景與前景，在此影像202中的前景只包含一個前景物，即人員16。
[0059]請參照圖5，電腦裝置21具有一人員進入辨識模塊22，較佳還具有一多人并列辨識模塊24、一激烈動作辨識模塊25、及一人員逗留判斷模塊26其中任一者或其任意組合，但不以此為限。更佳還包括一異常狀況處理模塊27。電腦裝置21由一或多臺電腦所構成，用以執行前述各模塊以產生相對應的運作。其中，人員進入辨識模塊22能使該電腦裝置21對攝影裝置20所拍攝的視頻信號進行辨識，并在辨識出有人進入安全艙I的狀況時，立即令電腦裝置21送出一閉鎖信號給電鎖12，較佳地，還令電腦裝置21送出一提醒信號給遠端管控設備3。
[0060]位于安全艙I內的電鎖12 —接收到閉鎖信號即進入鎖住艙門11的狀態，直到電鎖12接收到一開鎖信號才變更到釋放艙門11的狀態。此開鎖信號由該電鎖12的一按鈕(圖中未示)觸發產生，此按鈕位于安全艙I內，從外面無法操作它。如此，只要客戶一進入安全艙1，安全艙I的門就會自動上鎖，以使歹徒無法進入。此外，遠端管控設備3于收到提醒信號之后，會對應發出一提醒信息，以提醒遠端管控設備3的管控人員安全艙I現已處于有人進入的狀態，以進行相對應的措施，例如操作遠端管控設備3，透過攝影裝置20，以監看有人進入的安全艙I的狀況，借以隨時掌握安全艙I內的人員狀況。
[0061]當客戶想要從安全艙I出來時，只需按按鈕就能觸發產生開鎖信號來驅使電鎖12釋放艙門11。此外，電鎖12亦可透過遠端管控設備3所控制。當遠端管控設備3檢測到按鈕發生故障或其管控人員接獲通報按鈕故障時，管控人員就可操作遠端管控設備3來產生開鎖信號傳送給電鎖12，以驅使電鎖12釋放門11，讓安全艙I內的人出來。
[0062]從上面說明可知，本發明通過具有電鎖12的安全艙1，以及具有人員進入辨識模塊22的視頻信號監控裝置2，透過機器視覺方式辨識客戶進入安全艙I，使得安全艙I于客戶進入后就自動鎖住艙門11，讓歹徒無法進入安全艙1，達成對服務裝置10 (例如自動柜員機)的客戶提供防護，避免客戶遭到暴力攻或挾持的目的。
[0063]此外，本發明還通過上述多人并列辨識模塊24、激烈動作辨識模塊25、人員逗留判斷模塊26與異常狀況處理模塊27，進一步提供的警示作用，讓遠端管控設備3的管控人員能即時獲知安全艙I內發生多人并列、激烈動作或人員逗留等異常狀況，以便采取相對應的緊急措施。其中，多人并列辨識模塊24能使電腦裝置21執行一多人并列辨識作業，用以對上述視頻信號進行辨識，并在判斷出安全艙I內出現二或二以上的多人并列的異常狀況(例如客戶在歹徒的挾持下于安全艙I內操作服務裝置10進行提款或匯款)時，令電腦裝置21繼續執行異常狀況處理模塊27。其次，激烈動作辨識模塊25能使電腦裝置21執行一激烈動作辨識，用以對上述視頻信號進行辨識，并在辨識出安全艙I內出現激烈動作的異常狀況(例如暴力破壞服務裝置10的動作或是打斗動作)時，令電腦裝置21繼續執行異常狀況處理模塊27。再者，人員逗留判斷模塊26能使電腦裝置21執行一人員逗留判斷作業，用以判斷上述有人進入安全艙I的狀況的持續時間是否超一預設門檻值(例如5分鐘)，并在判斷結果為“是”時令電腦裝置21繼續執行異常狀況處理模塊27。舉例來說，攝影機20所拍攝到的影像序列中，被電腦裝置21多次辨識出上述有人進入安全艙I的狀況，且此影像序列的時間長度超過預設門檻值，就表示安全艙I內出現人員逗留過久的異常狀況(例如客戶在安全艙I內昏倒，或歹徒在服務裝置10上安裝盜錄密碼的設備進)，此時，電腦裝置21應接著執行異常狀況處理模塊27。
[0064]異常狀況處理模塊27使電腦裝置I執行一異常處理作業，其包括但不限于以下任一運作或其任意組合:
[0065]傳送一警示信號給遠端管控設備3，以驅使遠端管控設備3發出警示信息，例如使遠端管控設備3的顯示器(圖中未示)顯示一警示圖像，及/或令其揚聲器(圖中未示)發出警告，例如警報聲、閃爍光或語音。借以告知遠端管控設備3的管控人員安全艙I發生異常狀況，以便即時采取對應措施，例如通報保安人員或警察。
[0066]傳送攝影裝置20于異常狀況發時所拍攝到的異常視頻信號給遠端管控設備3，讓遠端管控設備3的管控人員通過觀看異常狀況視頻信號來判斷是否確實發生異常狀況，避免因錯誤的警示信息而作出錯誤的通報。
[0067]傳送另一警示信號給設置在安全艙I上的警告裝置19，以驅使警告裝置發出警告，例如警報聲、閃爍光或語音，借以威嚇歹徒或是告知安全艙I附近的人艙內發生異常狀況需要緊急援助。
[0068]異常狀況處理模塊27可針對不同的異常狀況，使電腦裝置21選擇性地作出上述運作。例如，針對激烈動作的異常狀況，令電腦裝置傳送警示信號給遠端管控設備3，并傳送另一警示信號給警告裝置19 ;或者，針對多人并列的異常狀況，令電腦裝置21傳送上述警示信號與異常視頻信號給遠端管控設備3。
[0069]以下茲就人員進入辨識模塊22、多人并列辨識模塊24、與激烈動作辨識模塊25作進一步的說明。
[0070]請參照圖6的流程圖，本發明人員進入辨識模塊22使電腦裝置21執行一人員進入辨識作業，其包括以下步驟220?224:
[0071]步驟220:取得攝影裝置20目前拍攝到的影像，為方便說明，在此假設此影像如圖7(a)所示的影像203。影像203是在安全艙I的墻壁為透明或半透明玻璃材質且安全艙I外面有人的假定情況下拍攝到的，因此，影像203的前景中的前景物，除了人員16之外，還多了由安全艙I外面的人所造成的映像18。此映像18是映射在安全艙I的其中一內壁面14上，它也是一個會相對于背景移動的移動物體，因此它會被視為影像203的前景物。然而，它是不屬于此安全艙I內的前景物，需要于隨后予以濾除。
[0072]從影像203可以觀察到，進入安全艙I的人員16 —定是站在地板15上，映像18是安全艙I外面的人造成的，它一定沒有站在地板15上，這說明，只要辨識出地板15被人員16占據了多少，就能夠作為判斷是否有入進入安全艙I的依據。如果地板15被占據的部分很少，可判斷沒人進入安全艙1，反之，就可判斷為有人進入安全艙I。隨后的步驟221、222即是依此原理而作的安排。
[0073]步驟221:對影像203進行前景檢測(foreground detect1n),借以獲得如圖7 (b)所示的前景影像204。前景影像204中的黑色部分為由背景像素(灰階值為255)所構成的背景，白色部分為由前景像素(灰階值為O)所構成的前景，每一像素在前景影像204中的位置是以直角座標值(X，Y)來表示。經過前景檢測處理過的前景影像204為一二值化影像，且其前景中只有人員16所造成的正確前景物170，其它因光線變化、陰影、或其它因素所造成的雜訊已被濾除，例如影像203中的映像18已被濾除。在此實施例中，是利用一背景模型來進所述的前景檢測，較佳地，此背景模型為利用高斯混合模型(Gaussian mixturemodel, GMM)所建立的GMM背景模型，但不以此為限。
[0074]步驟222:請配合參閱圖8 (a)，判斷前景影像204中的正確前景物170占據一地板區151(如圖中虛線框所示)內的部分是否超過一預設門檻值，于本實施例，預設門檻值為地板區面積的5%。圖8(a)中的將背景部分改用斜線表示，從圖中可以看出正確前景物170位于地板區151內的部分已占據地板區的5%以上，故此步驟的判斷結果為“是”。
[0075]此地板區151的位置及其范圍可預先計算獲得，如圖8(b)所示。預先定義出框界150(如粗虛線框所示)的位置與范圍，所得結果即為地板區151在影像中的位置與范圍。由此可見，地板區151為一種用于指出影像中的地板位置與范圍的參數。有了這個地板區151這項參數，就可以跟上述正確前景物170的每一像素進行比對，凡是座標落在此地板區15內的像素都列入統計，未落入的則不列入統計。如此，便可以統計出正確前景物170位于地板區151的部分究竟有多少，及該部分占據地板區151的比例。
[0076]步驟223:當判斷結果為“是”時，即判定安全艙I內有人進入，此時，立即產生相對應的運作，例如送出上述閉鎖信號給電鎖12，用以驅使電鎖12鎖住艙門11，較佳還送出上述提醒信號給遠端管控設備3。
[0077]步驟224:當判斷結果為“否”時，即判定安全艙I內無人進入，此時，重新執行上述步驟，也就是，取得下一張影像及繼續執行步驟221?224。
[0078]于另一較佳實施例，如圖9所示，本發明提出另一種人員進入辨識模塊22a。更詳而言之，人員進入辨識模塊22a使電腦裝置21執行另一種人員進入辨識作業，其包括步驟220a?227a，其中步驟220a至222a與上述步驟220?222相同，容不贅述，其余步驟如以下所述:
[0079]步驟223a，當判斷結果為“否”時，重新執行上述步驟，也就是，取得下一張影像及繼續執行步驟221a?222a。
[0080]步驟224a:當判斷結果為“是”時，針對一門口區152進行一門口動量檢測作業，借以檢測得到一門口動量值。其中，如圖10所示，門口區152可預先計算獲得，其為一種用于指出影像中的一個區域的位置與面積的參數，此區域位于地板15內且在艙門11附近。較佳地，前述門口動量檢測作業包括:取得攝影裝置20在一段時間內所拍攝到的影像(例如取得3秒鐘長度的影像)，并針對所取得的影像中的門口區152進行邊緣檢測(EdgeDetect1n)，以取得每一影像中的門口區152內的每一像素的邊緣強度，及根據每一影像中的門口區152的面積與區內全部像素的邊緣強度來計算出每一影像中的門口區152的平均邊緣強度。接著，將每一影像中的門口區152的平均邊緣強度作加總后除以該段時間(例如3秒)，以得到門口動量值。
[0081]步驟225a:判斷門口動量值是否超過一預設的門口動量門檻值。步驟226a:當判斷結果為“是”時，即可判定安全艙I內有人進入，此時，立即產生相對應的運作，例如送出上述閉鎖信號給電鎖12，用以驅使電鎖12鎖住門11，較佳還送出上述提醒信號給遠端管控設備3。
[0082]步驟227a:當判斷結果為“否”時，表示于步驟220a中所取得的影像，不是上述的影像203，而是有含光影的影像，此光影可能是車燈從門11投射進入安全艙I內所造成的雜訊干擾。由于此種光影也是一種會相對于背景移動的物體，上述前景檢測會將它誤判為前景物，此時并沒有人進入安全艙1，因此，電腦裝置I重新執行上述步驟，以取得下一張影像繼續執行步驟221a?227a。從上述說明可知，人員進入辨識模塊22a進一步把車燈從艙門11投射進入安全艙I內所造成的光影考慮進去，因此，電腦裝置21依據人員進入辨識模塊22a所作出的有人進入安全艙I的判斷，會比上述人員進入辨識模塊22更準確一些。
[0083]另需指出的是，在上述前景檢測是運用GMM背景模型的例子中，為使GMM背景模型能夠適應環境光線變化，借以逼近真實背景(如圖3所示的影像201)，無論上述步驟222或222a判斷結果為何，都需要回饋資訊給GMM背景模型作為參數更新之用。再者，當上述步驟225a的判斷結果為“否”時，還需繼續進行GMM背景模型的重新建立。
[0084]電腦裝置21于執行上述人員進入辨識模塊22或22a而辨識出有人進入安全艙I內的狀態之后，除了會執行上述步驟223或226a而送出閉鎖信號給電鎖12之外，還會繼續執行多人并列辨識模塊24。多人并列辨識模塊24使電腦裝置21先取得攝影裝置20目前拍攝到的影像，為方便說明，在此假設此影像如圖11(a)所示的影像208a，此影像208a的前景中的前景物為二個人員16并列在一起。接著，電腦裝置21對影像208a進行前景檢測，，借以得到如圖11(b)所示的二值化影像208b (圖中黑色部分以斜線表示)，然后，電腦裝置21就可根據二值化影像208b來運算出站在地板區151中的人數，并在判斷出人數為二或二人以上之后，繼續執行異常狀況處理模塊27，以產生對應的運作，例如傳送警示信號給遠端管控設備3。
[0085]電腦裝置21于執行上述人員進入辨識模塊22或22a而辨識出有人進入安全艙I內的狀態之后，除了會執行上述步驟223或226a而送出閉鎖信號給電鎖12之外，也會繼續執行激烈動作辨識模塊25。較佳地，激列動作辨識模塊25與上述多人并列辨識模塊24、人員逗留判斷模塊26由電腦裝置21同步執行，電腦裝置21根據其中任一者而辨識或判斷出異常狀況時，都會繼續執行上述異常狀況處理模塊27，以產生相對應的運作。
[0086]請參照圖12，激烈動作辨識模塊25使電腦裝置21執行一激烈動作辨識作業，其包括以下步驟:
[0087]步驟250:取得攝影裝置20在一段時間內所拍攝到的影像6。舉例而言，如圖13所示，取得9秒鐘長度的影像6，影像6沿一時間軸t排列，每兩幀影像6之間的時間間隔為40ms
[0088]步驟251:根據影像6運算得到每兩張影像6間的顏色差值(RGB差值)，并以區域為單位地將顏色差值大于一預設動量門檻值的區域的動量變化值設為第一值(例如1)，小于該預設動量門檻值的區域的動量變化值設為第二值(例如O)。在此實施例中，是將影像6分成9個大小相同的區域60，每一個區域60的顏色差值(即全部像素差值的平均值)實質上是兩兩影像6間的差異性的數值化，差異值大于該預設動量門檻值的區域60，表示該區域60發生急劇的動態變化，故將該區域60的動量變化值設為第一值(I)，而差異值小于或等于該預設動量門濫值的區域60,表示該區域60是靜止的或為緩慢的動態變化,故將該區域60的動量變化值設為第二值(0)，沿圖13所示的時間軸t觀察每一區域60的動量變化值的改變情形，以第七個區域60a為例，其動量變化值的改變是O — I — 1...— O — O。
[0089]步驟252:根據每一區域60的動量變化值取得每一區域60的頻率值。其中沿該時間軸t的時間演進，當任一區域的前、后動量變化值從第一值改變成第二值或從第二值改變成第一值時，將該任一區域的頻率值加I，而當任一區域的前、后動量變化值沒有改變時，就將該任一區域的頻率值加O (也就是頻率值保持不變)，依此方式，就可以計算出每一區域60在該時間范圍內的頻率值，頻率值愈大的區域60表示此區域60中的像素值改變頻率很高，反之則很低。
[0090]步驟253:將在該段時間內的每一區域60的頻率值加總后除以該段時間，以計算出一第一變化強度，及將該段時間中的一段預定時間(例如該9秒中的前3秒)內的頻率值加總后除以該段預定時間，以計算出一第二變化強度。
[0091]步驟254:將第二變化強度減去第一變化強度，以得到一強度差值。
[0092]步驟255:判斷該強度差值是否超過一預設強度門檻值
[0093]步驟256:當判斷結果為“是”時，可判斷安全艙I內出現激烈動作的異常狀況，繼續執行上述異常狀況處理模塊27。反之，當判斷結果為“否”時，表示安全艙I內未出現激烈動作的異常狀況，此時如步驟257所示，重新執行上述人員進入辨識模塊22或22a。
[0094]請參閱圖14，顯示本發明的人員進入辨識方法的一個較佳實施例的流程圖。該方法具體可由上述的電腦裝置21予以實現，該電腦裝置21接收上述的攝影裝置20所拍攝到的視頻信號，該攝影裝置20用以拍攝一安全艙，例如上述安全艙I的內部。該方法包括:
[0095]步驟a:根據該攝影裝置目前所拍攝到的視頻信號執行一人員進入辨識作業，用以判斷該安全艙是否有人進入，并在判斷結果為“是”時，判定該有人進入該安全艙，并執行相對應的運作；然而，若判斷結果為“否”則重新執行步驟a。其中，步驟a具體可由上述的人員進入辨識模塊22或22a予以實現，此請參閱圖6、9所示流程及其對應說明，容不贅述。
[0096]步驟bl:在判定出該安全艙有人進入之后，根據該攝影裝置目前拍攝到的視頻信號進行一多人并列辨識作業，用以判斷該安全艙是否出現多人并列的狀況，并在判斷結果為“是”時執行步驟c的異常處理作業；而若判斷結果為“否”則重新執行步驟bl。其中，步驟bl具體可由上述的多人并列辨識模塊24予以實現。
[0097]步驟b2:在判定出該安全艙有人進入之后，執行一人員逗留判斷作業，用以判斷該安全艙有人進入的狀況的持續時間是否超一預設門檻值，并在判斷結果為“是”時執行步驟c的異常處理作業；而若判斷結果為“否”則重新執行步驟b2。其中，步驟b2具體可由上述的人員逗留判斷模塊26予以實現。
[0098]步驟b3:在判定出該安全艙有人進入之后，根據該攝影裝置目前拍攝到的視頻信號進行一激烈動作辨識作業，用以判斷該安全艙內是否出現激烈動作的狀況，并在判斷結果為“是”時執行步驟c的異常處理作業；而若判斷結果為“否”則重新執行步驟b3。其中，步驟b3具體可由上述的激烈動作辨識模塊25予以實現，此請參閱圖12所示流程及其對應說明，容不贅述。
[0099]上述步驟bl、b2及b3可視需求而選擇性地執行其中一者，或選擇其中二者同時執行，或三者同時執行。又上述的異常處理作業具體可由上述異常狀況處理模塊27予以實現，容不贅述。
[0100]綜上所述可知，本發明的人員進入辨識方法可通過本發明的安全艙防護系統予以實現，且該系統的每一視頻信號監控裝置都能透過影像辨識方式控制安全艙的電鎖，借以達到于辨識出客人進入安全艙之后立即將安全艙的門上鎖的目的，更進一步地，還能透過影像辨識方式辨識出安全艙內是否出現多人并列、激烈動作或人員逗留過久等各種異常狀況，并于辨識出異常狀況之后，通知一遠端管控設備，讓遠端管控設備的管控人員能及時作出適當的處置。
[0101]雖然本發明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何所屬【技術領域】中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護范圍當視申請專利范圍所界定者為準。
【權利要求】
1.一種用于自動柜員機的安全艙防護系統，其特征在于，所述用于自動柜員機的安全艙防護系統包括: 一安全艙，具有一電鎖，當接收到一閉鎖信號時，鎖住該安全艙的艙門； 一攝影裝置，對該安全艙內部進行拍攝 '及 一電腦裝置，連接該攝影裝置并接收由該攝影裝置拍攝產生的視頻信號，其中，該電腦裝置具有一人員進入辨識模塊，該人員進入辨識模塊對該視頻信號進行辨識，判斷有人進入該安全艙的狀況時，送出該閉鎖信號給該電鎖。
2.根據權利要求1所述用于自動柜員機的安全艙防護系統，其特征在于，所述用于自動柜員機的安全艙防護系統還包括連接該電腦裝置的一遠端管控設備，該人員進入辨識模塊在判斷出有人進入安全艙的狀況時送出一提醒信號給該遠端管控設備，以驅使該遠端管控設備對應發出一提醒信息。
3.根據權利要求1所述用于自動柜員機的安全艙防護系統，其特征在于，所述用于自動柜員機的安全艙防護系統還包括連接該電腦裝置的一遠端管控設備，該電腦裝置還具有一多人并列辨識模塊，該多人并列辨識模塊在辨識出有人進入該安全艙的狀況之后，繼續對該視頻信號進行辨識，判斷安全艙內出現二或二以上的多人并列的異常狀況時，傳送一警示信號給該遠端管控設備，以驅使該遠端管控設備發出一警示信息。
4.根據權利要求1所述用于自動柜員機的安全艙防護系統，其特征在于，所述用于自動柜員機的安全艙防護系統還包括連接該電腦裝置的一遠端管控設備，該電腦裝置還具有一激烈動作辨識模塊，該激烈動作辨識模塊在辨識出有人進入該安全艙的狀況之后，繼續對該視頻信號進行辨識，判斷安全艙內出現激烈動作的異常狀況時，傳送一警示信號給該遠端管控設備，以驅使該遠端管控設備發出一警示信息。
5.根據權利要求1所述用于自動柜員機的安全艙防護系統，其特征在于，所述用于自動柜員機的安全艙防護系統還包括連接該電腦裝置的一遠端管控設備，該電腦裝置還具有一人員逗留判斷模塊，該人員逗留判斷模塊在判斷出有人進入該安全艙的狀況之后，繼續判斷上述有人進入安全艙的狀況的持續時間是否超一預設門檻值，并在判斷結果為“是”時一警示信號給該遠端管控設備，以驅使該遠端管控設備發出一警示信息。
6.根據權利要求1所述用于自動柜員機的安全艙防護系統，其特征在于，該攝影裝置設于該安全艙的頂部且以固定角度拍攝。
7.根據權利要求6所述用于自動柜員機的安全艙防護系統，其特征在于，該人員進入辨識模塊使該電腦裝置執行:取得該攝影裝置目前拍攝到的影像；對該影像進行前景檢測，借以獲得一前景影像，該前景影像中具有一正確前景物；判斷該前景影像中的正確前景物占據一地板區內的部分是否超過一預設門檻值，該地板區為用于指出該影像中的地板位置與范圍的參數；及當判斷結果為“是”時，產生該閉鎖信號。
8.根據權利要求6所述用于自動柜員機的安全艙防護系統，其特征在于，該人員進入辨識模塊使該電腦裝置執行:取得該攝影裝置目前拍攝到的影像；對該影像進行前景檢測，借以獲得一前景影像，該前景影像中具有一正確前景物；判斷該前景影像中的正確前景物占據一地板區內的部分是否超過一預設門檻值，該地板區為用于指出該影像中的地板位置與范圍的參數；當判斷結果為“是”時，針對一門口區進行一門口動量檢測作業，借以檢測得到一門口動量值，該門口區為用于指出該影像中位于地板內且在該艙門附近的一個區域的位置與范圍的參數；判斷該門口動量值是否超過一門口動量門檻值，及當判斷結果為“是”時，產生該閉鎖信號。
9.根據權利要求8所述用于自動柜員機的安全艙防護系統，其特征在于，該電腦裝置根據該門口動量檢測作業執行:取得該攝影裝置在一段時間內所拍攝到的影像；針對所取得的影像中的門口區進行邊緣檢測，以取得每一影像中的門口區內的每一像素的邊緣強度；根據每一影像中的門口區的面積與區內全部像素的邊緣強度來計算出每一影像中的門口區的平均邊緣強度；以及將每一影像中的門口區的平均邊緣強度作加總后除以該段時間，以得到該門口動量值。
10.根據權利要求6所述用于自動柜員機的安全艙防護系統，其特征在于，所述用于自動柜員機的安全艙防護系統還包括連接該電腦裝置的一遠端管控設備，該電腦裝置還具有一激烈動作辨識模塊，該激烈動作辨識模塊使該電腦裝置于執行該人員進入辨識模塊之后繼續執行:取得該攝影裝置在一段時間內所拍攝到的影像；根據影像運算得到每兩張影像間的顏色差值，并以區域為單位，將顏色差值大于一預設動量門檻值的區域的動量變化值設為第一值，小于該預設動量門檻值的區域的動量變化值設為第二值；根據每一區域的動量變化值取得每一區域的頻率值，其中，當任一區域的前、后動量變化值從該第一值改變成第二值或從第二值改變成第一值時，將該任一區域的頻率值加1，而當任一區域的前、后動量變化值沒有改變時，就將該任一區域的頻率值加0 ;將在該段時間內的每一區域的頻率值加總后除以該段時間，以計算出一第一變化強度，及將該段時間中的一段預定時間內的頻率值加總后除以該段預定時間，以計算出一第二變化強度；將第二變化強度減去第一變化強度，以得到一強度差值；判斷該強度差值是否超過一預設強度門檻值；及當判斷結果為“是”時，傳送一警示信號給該遠端管控設備，以驅使該遠端管控設備發出一警示信息。
11.一種人員進入辨識方法，其特征在于，所述人員進入辨識方法包括:根據一攝影裝置目前所拍攝到的視頻信號執行一人員進入辨識作業，該攝影裝置用以對一安全艙進行拍攝，該人員進入辨識作業包括: 取得該攝影裝置目前拍攝到的一影像； 對該影像進行前景檢測，借以獲得一前景影像，該前景影像中具有一正確前景物； 判斷該前景影像中的正確前景物占據一地板區內的部分是否超過一預設門檻值，該地板區為用于指出該影像中的地板位置與范圍的參數；及 當判斷結果為“是”時，判定該安全艙有人進入，并執行相對應的運作。
12.一種人員進入辨識方法，其特征在于，所述人員進入辨識方法包括:根據一攝影裝置目前所拍攝到的視頻信號執行一人員進入辨識作業，該攝影裝置用以拍攝一安全艙的內部，該人員進入辨識作業包括: 取得該攝影裝置目前拍攝到的一影像； 對該影像進行前景檢測，借以獲得一前景影像，該前景影像中具有一正確前景物； 判斷該前景影像中的正確前景物占據一地板區內的部分是否超過一預設門檻值，該地板區為用于指出該影像中的地板位置與范圍的參數； 當判斷結果為“是”時，針對一門口區進行一門口動量檢測作業，借以檢測得到一門口動量值，該門口區為用于指出該影像中位于地板內且在該艙門附近的一個區域的位置與面積的參數； 判斷該門口動量值是否超過一門口動量門檻值，及 當判斷結果為“是”時，判定該安全艙有人進入，并執行相對應的運作。
13.根據權利要求12所述的人員進入辨識方法，其特征在于，該門口動量檢測作業包括: 取得該攝影裝置在一段時間內所拍攝到的影像； 針對所取得的影像中的門口區進行邊緣檢測，以取得每一影像中的門口區內的每一像素的邊緣強度； 根據每一影像中的門口區的面積與區內全部像素的邊緣強度，計算出每一影像中的門口區的平均邊緣強度；以及 加總每一影像中的門口區的平均邊緣強度后，除以該段時間，以得到該門口動量值。
14.根據權利要求11或12所述的人員進入辨識方法，其特征在于，所述人員進入辨識方法還包括:在判斷出該安全艙有人進入的狀況之后，根據該攝影裝置目前拍攝到的視頻信號執行一多人并列辨識作業，用以判斷該安全艙內是否出現多人并列的狀況，并在判斷結果為“是”時執行一異常處理作業。
15.根據權利要求11或12所述的人員進入辨識方法，其特征在于，所述人員進入辨識方法還包括:在判斷出該安全艙有人進入的狀況之后，執行一人員逗留判斷作業，用以判斷該安全艙有人進入的狀況的持續時間是否超一預設門檻值，并在判斷結果為“是”時執行一異常處理作業。
16.根據權利要求11或12所述的人員進入辨識方法，其特征在于，所述人員進入辨識方法還包括:在判斷出該安全艙有人進入的狀況之后，根據該攝影裝置目前拍攝到的視頻信號執行一激烈動作辨識作業，用以判斷該安全艙內是否出現激烈動作的狀況，并在判斷結果為“是”時執行一異常處理作業。
17.根據權利要求11或12所述的人員進入辨識方法，其特征在于，所述人員進入辨識方法還包括:在判斷出該安全艙有人進入的狀況之后執行一激烈動作辨識作業，該激烈動作辨識作業包括: 取得該攝影裝置在一段時間內所拍攝到的影像； 根據影像運算得到每兩張影像間的顏色差值，并以區域為單位地將顏色差值大于一預設動量門檻值的區域的動量變化值設為第一值，小于該預設動量門檻值的區域的動量變化值設為第二值； 根據每一區域的動量變化值取得每一區域的頻率值，其中，當任一區域的前、后動量變化值從該第一值改變成第二值或從第二值改變成第一值時，將該任一區域的頻率值加1，而當任一區域的前、后動量變化值沒有改變時，就將該任一區域的頻率值加0 ; 將在該段時間內的每一區域的頻率值加總后除以該段時間，以計算出一第一變化強度，及將該段時間中的一段預定時間內的頻率值加總后除以該段預定時間，以計算出一第二變化強度； 將第二變化強度減去第一變化強度，以得到一強度差值； 判斷該強度差值是否超過一預設強度門檻值；及 當判斷結果為“是”時，判定該安全艙內出現激烈動作的狀況，并執行一異常處理作業。
【文檔編號】H04N7/18GK104464037SQ201310485477
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】蘇裕杰, 吳志宏 申請人:由田新技股份有限公司