應(yīng)用于atm機的被砸檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及應(yīng)用于ATM機的被砸檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[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(jīng)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(jīng)常 受到ATM機加鈔時誤碰觸探測器等人為因素而產(chǎn)生誤報，和沖擊鉆鉆墻由于震動探測器靈 敏度不夠而產(chǎn)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(shù)，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(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于ATM機的被砸檢測方法。
[0004] 本發(fā)明提供了一種應(yīng)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(jiān)測區(qū)域范圍內(nèi)的聲音信號和震動信號； B. 根據(jù)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(jù)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(fā)出報 警信號并結(jié)束，否則進入步驟E ; E. 根據(jù)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(fā)出報警信號，否則不報警。
[0005] 作為本發(fā)明的進一步改進，在所述步驟B中，若震動信號數(shù)值大于設(shè)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(shè)定的預(yù)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(fā)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(fā)明的進一步改進，在所述步驟D中，ATM機被砸聲音信號持續(xù)時間長度不 能超出設(shè)定的范圍內(nèi)，且平均聲強不能低于設(shè)定的閾值。
[0008] 作為本發(fā)明的進一步改進，在所述步驟E中，計算一段時間內(nèi)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(fā)出報警信號。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于ATM機的被砸檢測系統(tǒng)，包括： 采集模塊，用于同時采集ATM機監(jiān)測區(qū)域范圍內(nèi)的聲音信號和震動信號； 震動信號判斷模塊，用于根據(jù)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(jù)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(fā)出報警信號并結(jié)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(jù)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(fā)出報警信號，否則不報警。
[0010] 作為本發(fā)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(shù)值大于設(shè) 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(shè)定的預(yù)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(fā)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(fā)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(xù)時間長度不能超出設(shè)定的范圍內(nèi)，且平均聲強不能低于設(shè)定的閾值。
[0013] 作為本發(fā)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(nèi)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(fā)出報警信號。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用聲震融合方法，引入聲音信號處理技術(shù)，在震 動信號的基礎(chǔ)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(xiàn)象；而且，增加了識別判斷，使識別結(jié)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(xùn)練樣本是在監(jiān)測目標ATM機實際環(huán)境中， 程序初始化階段時錄制的，樣本更據(jù)有針對性。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0016] 如圖1所示，本發(fā)明公開了一種應(yīng)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(jiān)測區(qū)域范圍內(nèi)的聲音信號和震動信號；監(jiān)測區(qū)域范圍 的大小由所使用的聲音采集設(shè)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(zhuǎn)化成數(shù)字信號。
[0018] 在步驟S2中，根據(jù)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(shù)值大于設(shè)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(shè)定的預(yù)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(shù)值大于設(shè)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(yù) 防是人為碰觸到震動探測器而產(chǎn)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(jié)果；若震動信號數(shù)值大于設(shè)定的預(yù)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(jù)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(shù)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(fā)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(xù)時間長 度不能超出設(shè)定的范圍內(nèi)，且平均聲強不能低于設(shè)定的閾值，具體地，在步驟S4中，是根據(jù) ATM機被砸產(chǎn)生的聲音信號是一個時間短、聲強強的敲擊信號，根據(jù)經(jīng)驗所得，其聲音信號 持續(xù)時間長度應(yīng)該在一個合理的區(qū)間內(nèi)，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(fā)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(jù)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(fā)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(nèi)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(fā)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(chǎn)生的聲音是持續(xù) 時間較長、持續(xù)高分貝、頻域能量持續(xù)較高，頻譜分布均勻，與ATM機被砸產(chǎn)生的聲音特點 相差較大，且只要根據(jù)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(shù)進行識別檢測。
[0024] 在步驟Sl之前還包括步驟：生成一定數(shù)量的監(jiān)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(cè)和右側(cè)等；然后再生成一定數(shù)量的目標ATM機監(jiān)測范圍內(nèi)其它正常聲音信號樣本 庫，標記為負樣本，其它正常聲音可