專(zhuān)利名稱(chēng)：手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序、方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序、方法和裝置，這種手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序、方法和裝置通過(guò)對(duì)手寫(xiě)簽名的匹配數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理或后處理可以改善匹配精度。


圖1示出了基于手寫(xiě)簽名的常規(guī)認(rèn)證系統(tǒng)。圖1中，認(rèn)證系統(tǒng)1利用附圖中未示出的專(zhuān)用筆，首先將日文簽名4“富士通太郎(“FujitsuTaro”)或英文簽名4’“Fujitsu”輸入到與數(shù)據(jù)輸入顯示裝置2連接的手跡輸入裝置3。
然后，從簽名4或4’中所得到的信息被登記到例如具有大型計(jì)算機(jī)等的主機(jī)設(shè)備5中。從簽名4或4’中所得到的信息可以是手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度、書(shū)寫(xiě)壓力等。
當(dāng)要認(rèn)證一個(gè)名叫富士通太郎(Fujitsu Taro)或Fujitsu的人時(shí)，這個(gè)人再將日文手寫(xiě)簽名4富士通太郎(Fujitsu Taro)或英文手寫(xiě)簽名4’Fujitsu寫(xiě)入到上述數(shù)據(jù)輸入顯示裝置2的手跡輸入裝置3。關(guān)于簽名4或4’的手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力的信息被發(fā)給主機(jī)設(shè)備5。然后，主機(jī)設(shè)備5將所登記的手寫(xiě)簽名的手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力與剛剛輸入的手寫(xiě)簽名的手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力進(jìn)行比較，并將匹配/不匹配結(jié)果通知給數(shù)據(jù)輸入顯示裝置2。
在這種情況下，通常通過(guò)計(jì)算出登記時(shí)所得到的特征量與進(jìn)行認(rèn)證時(shí)所得到的特征量之間的相似性，用數(shù)值來(lái)表示上述手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力的特征量。利用根據(jù)公共比較邏輯的特征量的總值來(lái)確定匹配/不匹配結(jié)果。
然而，由于手寫(xiě)簽名是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)信息，因此，特征量中所出現(xiàn)的特征取決于每個(gè)人，也就是說(shuō)，每個(gè)人具有其特有的特征量。因此，在根據(jù)各書(shū)寫(xiě)分量的特征量的相似性的總值所求得的常規(guī)公共比較邏輯中，忽略了上述取決于每個(gè)人的偏差特征，從而無(wú)法得到每個(gè)人的最佳比較結(jié)果。因此，可能錯(cuò)誤地拒絕應(yīng)被認(rèn)證的人，或者可能錯(cuò)誤地使不正當(dāng)?shù)娜吮徽J(rèn)證。
為了達(dá)到這一目的，配置根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過(guò)程若干次輸入手寫(xiě)簽名；通過(guò)分析若干次輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的各預(yù)定特征來(lái)計(jì)算特征量；計(jì)算上述若干次輸入的手寫(xiě)簽名中的這些特征量的平均相似性；根據(jù)所計(jì)算出的平均相似性來(lái)設(shè)定各特征量的權(quán)重，并將權(quán)重分配給各特征量，從而動(dòng)態(tài)地分配權(quán)重；和將各特征量以及所分配的權(quán)重一起作為上述若干次輸入手寫(xiě)簽名的人的登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)登記到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中。
然后，配置根據(jù)第二實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行簽名輸入過(guò)程，用于輸入手寫(xiě)簽名；特征量計(jì)算過(guò)程，用于通過(guò)分析簽名輸入過(guò)程中輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征來(lái)計(jì)算各特征量；相似性計(jì)算過(guò)程，用于計(jì)算事先登記在預(yù)定存儲(chǔ)裝置中的輸入若干次輸入的手寫(xiě)簽名的人的手寫(xiě)簽名的特征量與特征量計(jì)算過(guò)程中計(jì)算出的特征量之間的相似性的平均值；輸入簽名的加權(quán)平均計(jì)算過(guò)程，用于利用所記錄的權(quán)重以及所登記的上述若干次輸入的手寫(xiě)簽名的特征量，計(jì)算相似性計(jì)算過(guò)程中所計(jì)算出的相似性的加權(quán)平均值；所登記的簽名的加權(quán)平均計(jì)算過(guò)程，用于得到事先登記在預(yù)定存儲(chǔ)裝置中的若干次輸入手寫(xiě)簽名的人的手寫(xiě)簽名的特征量中的各相似性的各平均相似性，并利用權(quán)重來(lái)計(jì)算各平均相似性的加權(quán)平均值；加權(quán)平均值偏差計(jì)算過(guò)程，用于計(jì)算輸入簽名的加權(quán)平均計(jì)算過(guò)程中計(jì)算出的加權(quán)平均值與所登記的簽名的加權(quán)平均計(jì)算過(guò)程中計(jì)算出的加權(quán)平均值之間的偏差；和認(rèn)證/拒絕判斷過(guò)程，用于當(dāng)加權(quán)平均值偏差計(jì)算過(guò)程中計(jì)算出的偏差小于等于預(yù)定閾值時(shí)輸出認(rèn)證結(jié)果，而當(dāng)該偏差超過(guò)該預(yù)定閾值時(shí)輸出拒絕結(jié)果。
上述相似性被作為相應(yīng)的特征量之間的偏差的逆。此外，分量的特征量被作為關(guān)于例如手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力中至少之一的簽名信息的特征量。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序用來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過(guò)程將輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量作為所登記的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)記錄到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中；將根據(jù)該特征量計(jì)算出的預(yù)定值與根據(jù)為了認(rèn)證匹配所輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量計(jì)算出的預(yù)定值進(jìn)行比較；和根據(jù)偏差是小于等于預(yù)定閾值還是超過(guò)了該閾值來(lái)判斷是否要輸出認(rèn)證結(jié)果。該程序用來(lái)使計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行這樣的過(guò)程設(shè)定隨手寫(xiě)簽名的特征量的時(shí)效變化而變化的偏差的閾值，這樣，可以隨時(shí)間的流逝而調(diào)節(jié)允許量。
根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序用來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過(guò)程將輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量作為所登記的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)記錄到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中；將根據(jù)該特征量計(jì)算出的預(yù)定值與根據(jù)為了認(rèn)證匹配所輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量計(jì)算出的預(yù)定值進(jìn)行比較；和根據(jù)偏差是小于等于預(yù)定閾值還是超過(guò)了該閾值來(lái)判斷是否要輸出認(rèn)證結(jié)果。該程序用來(lái)使計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行第一登記過(guò)程，用于輸入n(n≥2)個(gè)最近手寫(xiě)簽名，比較這些輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的特征量的偏差，并當(dāng)偏差小于等于預(yù)定閾值時(shí)將最后手寫(xiě)簽名或最新輸入手寫(xiě)簽名確定為所登記的數(shù)據(jù)；和第二登記過(guò)程，用于重復(fù)一次輸入手寫(xiě)簽名的過(guò)程，并且當(dāng)偏差超過(guò)閾值時(shí)計(jì)算包括最新輸入手寫(xiě)簽名的n個(gè)最近手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的特征量的偏差，當(dāng)該偏差小于等于閾值時(shí)將這n個(gè)最近手寫(xiě)簽名中的最后或最新輸入手寫(xiě)簽名確定為所登記的數(shù)據(jù)，而當(dāng)該偏差超過(guò)閾值時(shí)再次輸入手寫(xiě)簽名，計(jì)算n個(gè)最近輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的特征量的偏差，并將這些偏差與閾值進(jìn)行比較以判斷是否要登記該數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序用來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過(guò)程將輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量作為所登記的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)記錄到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中；將根據(jù)該特征量計(jì)算出的預(yù)定值與根據(jù)為了認(rèn)證匹配所輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量計(jì)算出的預(yù)定值進(jìn)行比較；和根據(jù)偏差是小于等于預(yù)定閾值還是超過(guò)了該閾值來(lái)判斷是否要輸出認(rèn)證結(jié)果。該程序用來(lái)使計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行以下過(guò)程將登記輸入的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)作為所登記的數(shù)據(jù)來(lái)登記，其中排除了手跡中的不規(guī)則部分；和將用于匹配的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)與登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，其中排除了用于匹配輸入的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)中的不規(guī)則部分，以便進(jìn)行認(rèn)證匹配。不規(guī)則部分例如是開(kāi)始輸入時(shí)的不穩(wěn)定手跡。
根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法具有用于認(rèn)證匹配的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)產(chǎn)生和登記步驟，包括簽名輸入步驟，用于若干次輸入手寫(xiě)簽名；特征量計(jì)算步驟，用于通過(guò)分析簽名輸入步驟中若干次輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的各預(yù)定特征來(lái)計(jì)算特征量；相似性計(jì)算步驟，用于計(jì)算特征量計(jì)算步驟中所計(jì)算出的上述若干次輸入的手寫(xiě)簽名中的這些特征量的平均相似性；權(quán)重分配步驟，用于根據(jù)相似性計(jì)算步驟中所計(jì)算出的平均相似性來(lái)設(shè)定各特征量的權(quán)重并將權(quán)重分配給各特征量，從而動(dòng)態(tài)地分配權(quán)重；和簽名數(shù)據(jù)登記步驟，用于將各特征量與權(quán)重分配步驟中所分配的權(quán)重一起作為上述若干次輸入手寫(xiě)簽名的人的登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)登記到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中。
根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法具有手寫(xiě)簽名認(rèn)證步驟，包括簽名輸入步驟，用于輸入手寫(xiě)簽名；特征量計(jì)算步驟，用于通過(guò)分析簽名輸入步驟中輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征來(lái)計(jì)算各特征量；相似性計(jì)算步驟，用于計(jì)算事先登記在預(yù)定存儲(chǔ)裝置中的輸入若干次輸入的手寫(xiě)簽名的人的手寫(xiě)簽名的特征量與特征量計(jì)算步驟中計(jì)算出的特征量之間的相似性的平均值；輸入簽名的加權(quán)平均計(jì)算步驟，用于利用所記錄的權(quán)重以及所登記的上述若干次輸入的手寫(xiě)簽名的特征量，計(jì)算相似性計(jì)算步驟中所計(jì)算出的相似性的加權(quán)平均值；所登記的簽名的加權(quán)平均計(jì)算步驟，用于得到事先登記在預(yù)定存儲(chǔ)裝置中的若干次輸入手寫(xiě)簽名的人的手寫(xiě)簽名的特征量的各相似性的各平均相似性，并利用權(quán)重來(lái)計(jì)算各平均相似性的加權(quán)平均值；加權(quán)平均值偏差計(jì)算步驟，用于計(jì)算輸入簽名的加權(quán)平均計(jì)算步驟中計(jì)算出的加權(quán)平均值與所登記的簽名的加權(quán)平均計(jì)算步驟中計(jì)算出的加權(quán)平均值之間的偏差；和認(rèn)證/拒絕判斷步驟，用于當(dāng)加權(quán)平均值偏差計(jì)算步驟中計(jì)算出的偏差小于等于預(yù)定閾值時(shí)輸出認(rèn)證結(jié)果，而當(dāng)該偏差超過(guò)該預(yù)定閾值時(shí)輸出拒絕結(jié)果。
此外，這種裝置還執(zhí)行采用根據(jù)本發(fā)明的第一至第五實(shí)施方式的程序的上述過(guò)程，并且還執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第六至第七實(shí)施方式的方法中的上述過(guò)程。
因此，由于根據(jù)本發(fā)明對(duì)簽名信息進(jìn)行比較時(shí)估算了表明一個(gè)人的最顯著特征的特征量，因此，可以利用明確表明這個(gè)人的特征的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行登記和認(rèn)證，從而，可以避免對(duì)應(yīng)被認(rèn)證的人的錯(cuò)誤拒絕，同時(shí)可以防止錯(cuò)誤地使不正當(dāng)?shù)娜吮徽J(rèn)證。結(jié)果，可以提高認(rèn)證精度，從而可以例如在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中安裝一個(gè)包括有效手寫(xiě)簽名認(rèn)證系統(tǒng)的可靠的安全性系統(tǒng)。
另外，由于隨著自前一次獲得成功匹配結(jié)果以來(lái)時(shí)間的流逝，在后續(xù)匹配過(guò)程中可以調(diào)節(jié)閾值的允許量，因此，一個(gè)人盡管為了認(rèn)證而輸入的數(shù)據(jù)的頻率低，但仍可以被認(rèn)證，而與學(xué)習(xí)程度無(wú)關(guān)，從而，無(wú)論認(rèn)證的輸入是否頻繁，都可以成功地對(duì)一個(gè)人進(jìn)行認(rèn)證。因此，可增強(qiáng)手寫(xiě)簽名認(rèn)證系統(tǒng)的可操作性。
另外，由于根據(jù)本發(fā)明將輸入簽名信息作為登記的簽名信息，因此，登記的簽名信息具有一個(gè)穩(wěn)定值，從而得到認(rèn)證的匹配過(guò)程中所用的一種可靠的手寫(xiě)簽名認(rèn)證系統(tǒng)。
另外，由于利用原有的特征位置點(diǎn)的數(shù)據(jù)(即，將關(guān)于手跡中的不規(guī)則部分比如通過(guò)輸入裝置的手寫(xiě)簽名的起始和結(jié)束部分的簽名信息排除在外)可以進(jìn)行登記和認(rèn)證，因此，可以避免在認(rèn)證過(guò)程中輸入裝置所帶來(lái)的錯(cuò)誤識(shí)別，從而，增強(qiáng)手寫(xiě)簽名認(rèn)證系統(tǒng)的可操作性。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式對(duì)簽名數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的過(guò)程的流程圖；圖10示出了在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的匹配過(guò)程中簽名的時(shí)效變化與用于認(rèn)證的閾值之間的關(guān)系；圖11示出了在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法中的處理過(guò)程；圖12A至12C示出了在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法中所執(zhí)行的過(guò)程中手寫(xiě)的并被輸入到輸入裝置中的簽名的例子；圖13示出了按本發(fā)明的第三實(shí)施方式的一種變形的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法中的處理過(guò)程；圖14A至14E示出了按本發(fā)明的第三實(shí)施方式的一種變形的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法中所執(zhí)行的過(guò)程中依次手寫(xiě)和被輸入到輸入裝置中的簽名的例子；圖15A示出了輸入到輸入裝置的日文“富士通”(“Fujitsu”)或英文“Fujitsu”的手跡的一個(gè)例子，用于說(shuō)明輸入裝置所特有的手跡中的不規(guī)則部分；圖15B是上述日文簽名或英文簽名的用圓圈56或圓圈56’所包圍的部分的放大示圖；和圖16是在根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的簽名認(rèn)證系統(tǒng)中的處理方法的典型示圖。
圖2是在根據(jù)本發(fā)明的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法中的本發(fā)明的各種實(shí)施方式中所用的硬件的基本配置的典型示圖。如圖2中所示，根據(jù)本發(fā)明的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法中的所用的硬件配置包括輸入設(shè)備13，它與具有輸入工具10的輸入裝置11和顯示裝置12連接；和主機(jī)設(shè)備14，它具有與輸入設(shè)備13連接的例如大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。
主機(jī)設(shè)備14和輸入設(shè)備13可以直接通過(guò)布線或通過(guò)諸如因特網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。輸入設(shè)備13可以由例如個(gè)人計(jì)算機(jī)來(lái)構(gòu)成。
輸入工具10和輸入裝置11可以是一個(gè)包括鐵筆(10)和手寫(xiě)輸入板(11)的寫(xiě)字板等。在這種情況下，顯示裝置12包括與個(gè)人計(jì)算機(jī)連接的例如CRT(陰極射線管)或LCD(液晶顯示器)等。
輸入工具10和輸入裝置11可以是稱(chēng)為PDA(個(gè)人數(shù)字助理)的個(gè)人使用的便攜式信息終端設(shè)備等。通常，在這種情況下，將透明手跡輸入裝置(10)置于顯示裝置12上，并用筆(11)等將簽名輸入到手跡輸入裝置(10)中。
輸入裝置11和顯示裝置12不僅可以直接通過(guò)布線而且可以通過(guò)紅外線通信、藍(lán)牙通信或其他任何短距離無(wú)線通信方法與輸入設(shè)備13連接。
無(wú)論如何，利用輸入工具10通過(guò)輸入裝置11所手寫(xiě)并輸入的關(guān)于手寫(xiě)簽名的輸入信息都被輸入到輸入設(shè)備13的輸入裝置控制單元15中。從輸入裝置11輸入到輸入裝置控制單元15中的關(guān)于手寫(xiě)簽名的輸入信息包括了用鐵筆等輸入的位置點(diǎn)的座標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)和書(shū)寫(xiě)壓力數(shù)據(jù)。輸入裝置控制單元15將時(shí)間數(shù)據(jù)加到座標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)和書(shū)寫(xiě)壓力數(shù)據(jù)中，并將結(jié)果數(shù)據(jù)輸入到主機(jī)設(shè)備14的簽名信息控制單元16中。
簽名信息控制單元16根據(jù)座標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)和時(shí)間數(shù)據(jù)計(jì)算出每一位置點(diǎn)的手寫(xiě)簽名的書(shū)寫(xiě)速度和書(shū)寫(xiě)加速度。另一方面，簽名信息控制單元16利用定義為筆劃(可接受手跡表示字符的一個(gè)筆劃)的起始或結(jié)束位置點(diǎn)的書(shū)寫(xiě)壓力數(shù)據(jù)為零(0)的位置點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生每一塊手跡形狀數(shù)據(jù)。
因此，簽名信息控制單元16使與上述手寫(xiě)簽名相應(yīng)的四種數(shù)據(jù)即手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力相互關(guān)聯(lián)。簽名信息控制單元16根據(jù)預(yù)定的參考值從數(shù)據(jù)中提取出特征量。
如果在登記時(shí)簽署上述手寫(xiě)簽名，那么，簽名信息控制單元16可以按以下方法將該手寫(xiě)簽名的特征量作為登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)進(jìn)行登記通過(guò)字典接入單元17，將特征量存儲(chǔ)到包括預(yù)定存儲(chǔ)裝置的簽名字典信息18中。
當(dāng)同一人在登記時(shí)若干次輸入簽名時(shí)，簽名信息控制單元16提取出若干次輸入的簽名數(shù)據(jù)的特征量，將這些簽名數(shù)據(jù)相互進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果通知給輸入設(shè)備13的結(jié)果顯示單元19。為了顯示，結(jié)果顯示單元19驅(qū)動(dòng)顯示裝置12，從而顯示出基于上述比較結(jié)果的數(shù)據(jù)。例如，它顯示出“登記已完成。”、“再輸入簽名?！钡鹊?。
另一方面，當(dāng)在比較時(shí)簽署所認(rèn)證的上述手寫(xiě)簽名時(shí)，簽名信息控制單元16通過(guò)字典接入單元17，從簽名字典信息18中讀取事先所登記的與該手寫(xiě)簽名相應(yīng)的登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)，提取出所讀取的登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)的特征量，將該數(shù)據(jù)與手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以便將從輸入裝置控制單元15輸入的數(shù)據(jù)與剛剛提取的特征量進(jìn)行匹配，并將匹配/不匹配結(jié)果通知給輸入設(shè)備13的結(jié)果顯示單元19。
在這種情況下，為了顯示，結(jié)果顯示單元19也驅(qū)動(dòng)顯示裝置12，從而顯示出基于上述比較結(jié)果的數(shù)據(jù)。在這種情況下，如果比較結(jié)果是匹配結(jié)果(通過(guò)認(rèn)證)，那么，例如將顯示出“順利通過(guò)認(rèn)證。”等。如果比較結(jié)果是不匹配結(jié)果(否決結(jié)果)，那么，例如將顯示出“你被拒絕。”等。
圖3A至3D示出了在具有上述硬件的配置的手寫(xiě)簽名認(rèn)證系統(tǒng)中的客戶(例如，PDA等情況下的輸入裝置11，和個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)情況下的輸入裝置11、顯示裝置12和輸入設(shè)備13)、中繼層(連接輸入設(shè)備13和主機(jī)設(shè)備14的通信通路)和認(rèn)證工具單元(主機(jī)設(shè)備14的簽名信息控制單元16)之間的通信中所用的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)(通信數(shù)據(jù))的基本結(jié)構(gòu)。
圖3A示出了包括標(biāo)題部分21和數(shù)據(jù)部分22的通信數(shù)據(jù)的總體結(jié)構(gòu)。圖3B示出了構(gòu)成通信數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分22的簽名數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。如圖3B中所示，簽名數(shù)據(jù)包括了數(shù)據(jù)標(biāo)題部分23(23-1，23-2，...，23-n)和手跡數(shù)據(jù)部分24(24-1，24-2，...，24-n)。手跡數(shù)據(jù)部分24相應(yīng)于一個(gè)簽名的字符串(姓和名)。
圖3C示出了手跡數(shù)據(jù)部分24的結(jié)構(gòu)，而該手跡數(shù)據(jù)部分24包括了大量的位置點(diǎn)數(shù)據(jù)25(25-1，25-2，...，25-m)。圖3D示出了每一位置點(diǎn)數(shù)據(jù)(點(diǎn))25的結(jié)構(gòu)。如圖3D中所示，每一位置點(diǎn)數(shù)據(jù)(點(diǎn))25由用“t”、“x”、“y”和“p”表示的數(shù)據(jù)所構(gòu)成。
“t”表示時(shí)間，由兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)構(gòu)成?！皒”和“y”表示寫(xiě)字板的輸入板或PDA的輸入裝置的水平和垂直軸的絕對(duì)座標(biāo)，分別包括兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)?！皃”表示書(shū)寫(xiě)壓力，由兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)構(gòu)成。也就是說(shuō)，手跡數(shù)據(jù)部分24的一塊位置點(diǎn)數(shù)據(jù)25是由總共8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)構(gòu)成的。
當(dāng)8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)中的“p”的值為表示書(shū)寫(xiě)壓力為“0”的“0x00”時(shí)，位置點(diǎn)數(shù)據(jù)25的定位被判定為手跡的一個(gè)筆劃的起始或結(jié)束位置點(diǎn)。
按照具有上述硬件的基本配置的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法，下面將描述第一實(shí)施方式。
圖4是當(dāng)在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為簽名)認(rèn)證系統(tǒng)中登記簽名時(shí)所執(zhí)行的過(guò)程的流程圖。
圖5是當(dāng)在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的認(rèn)證系統(tǒng)中對(duì)所認(rèn)證的簽名進(jìn)行比較時(shí)所執(zhí)行的過(guò)程的流程圖。
圖6是在上述過(guò)程中各模塊當(dāng)中的認(rèn)證方法的典型示意圖。下面，首先參照?qǐng)D4和6來(lái)描述登記簽名時(shí)所執(zhí)行的過(guò)程，然后，再參照?qǐng)D5和6來(lái)描述對(duì)簽名進(jìn)行比較時(shí)所執(zhí)行的過(guò)程。
首先，在圖4中，如果登記簽名時(shí)所執(zhí)行的過(guò)程被啟動(dòng)(S301)，那么想登記其簽名的人利用如圖6中所示的簽名認(rèn)證系統(tǒng)26中的與輸入設(shè)備13連接的輸入裝置11，輸入日文簽名27例如“富士通太郎”(“Fujitsu Taro”)或英文簽名27’例如“Fuiitsu”。
根據(jù)這一輸入，輸入裝置11得到如圖4中所示的每一輸入位置點(diǎn)的數(shù)據(jù)(S302)。每一輸入位置點(diǎn)的數(shù)據(jù)是圖3C中所示的位置點(diǎn)數(shù)據(jù)。如圖6中所示，通過(guò)圖2中所示的預(yù)定通信通路，將作為位置點(diǎn)數(shù)據(jù)所得到的日文簽名27或英文簽名27’作為登記的輸入簽名數(shù)據(jù)28輸入到主機(jī)設(shè)備14的簽名信息控制單元16中。
簽名信息控制單元16執(zhí)行歸一化過(guò)程，用以調(diào)整所輸入的日文簽名27或英文簽名27’的每一塊位置點(diǎn)數(shù)據(jù)的起點(diǎn)的定位，并提取出每一筆劃的特征位置點(diǎn)(S303)。這一特征位置點(diǎn)不同于上述特征量，也不同于后面所述的特征量，而是指手跡的起始位置點(diǎn)、結(jié)束位置點(diǎn)、彎曲位置點(diǎn)等的特征部分。
然后，簽名信息控制單元16判斷得到上述簽名數(shù)據(jù)是否已達(dá)到預(yù)定次數(shù)(S304)。根據(jù)本實(shí)施方式，為了得到輸入簽名數(shù)據(jù)的每一筆劃的分量(手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力的數(shù)據(jù))的穩(wěn)定的特征量，在登記時(shí)要若干次輸入簽名。為此，在這一過(guò)程中判斷輸入簽名是否已達(dá)到預(yù)定次數(shù)。在本實(shí)施方式中，在登記時(shí)要輸入簽名5次。
如果輸入簽名還不到預(yù)定次數(shù)(S304中為“NO”)，那么，在S302中等待下一次簽名輸入，一直重復(fù)S302至S304中的過(guò)程。
如果根據(jù)本實(shí)施方式，輸入簽名已達(dá)到預(yù)定次數(shù)(S304中為“YES”)，那么，根據(jù)5次輸入的簽名來(lái)執(zhí)行登記的輸入數(shù)據(jù)的預(yù)處理(S305)。在登記的輸入數(shù)據(jù)的預(yù)處理中，從5次輸入的簽名中提取出每一分量的特征量，并使根據(jù)特征量所得到的權(quán)重與每一塊分量數(shù)據(jù)相關(guān)連。
然后，將含有預(yù)處理后的分量數(shù)據(jù)和權(quán)重?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)作為登記的簽名數(shù)據(jù)登記到簽名字典信息18中(S306)。
下面，將描述上述權(quán)重的設(shè)定方法。通常，一個(gè)人具有其手跡特有的特征(特點(diǎn))。手跡可以有4種要素(分量)來(lái)表示以上所述的那些特征，即手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度、書(shū)寫(xiě)壓力等。每個(gè)人都可以穩(wěn)定地輸入這些要素之一。因此，按照根據(jù)本實(shí)施方式的方法，通過(guò)比較這些要素的特征量，可以更準(zhǔn)確的比較所認(rèn)證的簽名。
首先，得出通過(guò)如上所述5次輸入簽名所得到的輸入簽名數(shù)據(jù)之間的要素的偏差。然后，得出這些要素之間的偏差的比率。因此，可以得到要素的較小偏差(穩(wěn)定要素)作為輸入數(shù)據(jù)的相似性。基于這種相似性，來(lái)確定權(quán)重。以上所述的或后面所述的相似性是指偏差的逆。
為了實(shí)際得到權(quán)重，針對(duì)5次輸入的簽名數(shù)據(jù)的手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力的各個(gè)分量，計(jì)算出“(Ss，Sv，Sa，Sp)”的相似性的5C2(10)的組合“(Ss1，Sv1，Sa1，Sp1)，(Ss2，Sv2，Sa2，Sp2)，...，(Ss10，Sv10，Sa10，Sp10)”。然后，得出平均值“(Sse，Sve，Sae，Spe)”。
在這一計(jì)算之前，可以按如下方式計(jì)算出每一上述分量的相似性“Ss，Sv，Sa，Sp”。首先，將每一要素定義為n個(gè)位置點(diǎn)的一個(gè)集合。前一輸入的要素用“*dn”表示，后一輸入的要素用“*in”表示。
首先，手跡形狀數(shù)據(jù)的偏差用歸一化后的前一輸入(xdn，ydn)與后一輸入(xin，yin)之間的歐幾里德距離(二維歐幾里德空間的距離)來(lái)表示。也就是說(shuō)，n個(gè)位置點(diǎn)中的每個(gè)位置點(diǎn)的前一輸入與后一輸入之間的距離(偏差)表示如下。
Ds1＝{(xd1-xil)^2+(yd1-yi1)^2}，Ds2＝{(xd2-xi2)^2+(yd2-ui2)^2}.....，Dsn＝{(xdn-in)^2+(ydn-yin)^2}所有位置點(diǎn)的手跡的形狀的偏差用Ds1至Dsn的平均值來(lái)表示。其逆是上述相似性“Ss”。
關(guān)于書(shū)寫(xiě)速度數(shù)據(jù)的偏差，將每一位置點(diǎn)的速度定義為“(與之前剛輸入的位置點(diǎn)的距離差)/(時(shí)間差)”。也就是說(shuō)，針對(duì)前一輸入，書(shū)寫(xiě)速度數(shù)據(jù)的n個(gè)位置點(diǎn)中的每個(gè)位置點(diǎn)的速度用以下方程式來(lái)表示。
vd1＝{(xd0-xd1)^2+(d0-yd1)^2/(td0-td1)，vd2＝{(xd1-xd2)^2+(yd1-yd2)^2}/(td1-td2)，.....，vdn＝{(xan-1-xdn)^2+(ydn-1-vdn)^2}/(tdn-1-tdn)
相同的方程式同樣可適用于第二輸入“vin”。因此，書(shū)寫(xiě)速度數(shù)據(jù)中的n個(gè)位置點(diǎn)的前一輸入與后一輸入之間的偏差用以下方程式來(lái)表示。
Dv1＝vd1-vi1，Dv2＝vd2-vi2，…，Dan＝vdn-vin書(shū)寫(xiě)速度的所有位置點(diǎn)的距離用Dv1至Dvn的平均值來(lái)表示。其逆是上述相似性“Sv”。
關(guān)于書(shū)寫(xiě)加速度數(shù)據(jù)的偏差，每一位置點(diǎn)的加速度用當(dāng)前位置點(diǎn)與當(dāng)前位置點(diǎn)之前剛輸入的一個(gè)位置點(diǎn)之間的“速度/時(shí)間”的差來(lái)表示。也就是說(shuō)，針對(duì)前一輸入，書(shū)寫(xiě)加速度中的N個(gè)位置點(diǎn)中的每個(gè)位置點(diǎn)的加速度用以下方程式來(lái)表示。
ad1＝(vd0-vd1)/(td0-td1)，ad2＝(vd1-vd2)/(td1-td2).
...，adn＝(vdn-1-vdn)/(tdn-1-tdn)相同的方程式同樣可適用于第二輸入“a in”。書(shū)寫(xiě)加速度數(shù)據(jù)中的n個(gè)位置點(diǎn)的前一輸入與后一輸入之間的偏差用以下方程式來(lái)表示。
Da1＝ad1-ai1，Da2＝ad2-ai2，…，Dan＝adn-ain所有位置點(diǎn)的書(shū)寫(xiě)加速度的偏差用Da1至Dan的平均值來(lái)表示。其逆是上述相似性“Sa”。
書(shū)寫(xiě)壓力數(shù)據(jù)的偏差用每一位置點(diǎn)的前一輸入與后一輸入之間的書(shū)寫(xiě)壓力值的差來(lái)表示。也就是說(shuō)，n個(gè)位置點(diǎn)中的每個(gè)位置點(diǎn)的書(shū)寫(xiě)壓力數(shù)據(jù)的前一位置點(diǎn)與后一位置點(diǎn)之間的偏差用以下方程式來(lái)表示。
Dp1＝pd1-pi1，Dp2＝pd2-pi2，…，Dpn＝pdn-pin所有位置點(diǎn)的書(shū)寫(xiě)壓力數(shù)據(jù)的偏差用Dp1至Dpn的平均值來(lái)表示。其逆是上述相似性“Sp”。
利用相似性“Ss，Sv，Sa，Sp”可以計(jì)算出上述5C2(10)種組合(Ss1，Sv1，Sa1，Sp1)，(Ss2，Sv2，Sa2，Sp2)，…，(Ss10，Sv10，Sa10，Sp10)。平均值為(Sse，Sve，Sae，Spe)。
假定，如上所述，簽名登記者A所5次輸入的簽名的每一分量的平均值的相似性為(Sse，Sve，Sae，Spe)＝(10，20，80，10)，那么，簽名登記者A的手跡其5次輸入的簽名中的書(shū)寫(xiě)加速度具有最高的相似性。也就是說(shuō)，通常它是最穩(wěn)定的。
據(jù)此，分量Ss、Sv、Sa和Sp被分配以各自的權(quán)重1、2、8和1。顯然，權(quán)重的值可被任意設(shè)定，只要它們保持1∶2∶8∶1的比率。
利用上述權(quán)重，可按下式計(jì)算出簽名登記者A的總相似性S1。
S1＝(1×Ss+2×Sv+8×Sa+1×Sp)/(1+2+8+1)＝(10+10+10+640)/12＝700/12＝58.3上述關(guān)系表達(dá)式作為簽名登記者A認(rèn)證時(shí)所登記的簽名數(shù)據(jù)被登記到簽名字典信息18中，如圖6中所示。本例中，假定簽名登記者A是一個(gè)簽署如圖6中所示的簽名“富士通太郎”(日文的“FujitsuTaro”)或“Fujitsu”(英文)的人。
另外，假定，針對(duì)另一個(gè)簽名登記者B所5次輸入的簽名的每一分量按如上所述所得到的平均相似性為(Sse，Sve，Sae，Spe)＝(10，10，10，80)。簽名登記者B的手跡其5次輸入的簽名具有最高的相似性。也就是說(shuō)，通常它是最穩(wěn)定的。
據(jù)此，分量Ss、Sv、Sa和Sp被分配以各自的權(quán)重1、1、1和8。利用這些權(quán)重，可按下式計(jì)算出簽名登記者B的總相似性S2。
S2＝(1×Ss+1×Sv+1×Sa+8×Sp)/(1+1+1+8)＝(10+10+10+640)/11＝670/11＝60.9該關(guān)系表達(dá)式作為簽名登記者B認(rèn)證時(shí)所登記的簽名數(shù)據(jù)被登記到簽名字典信息18中。
接著，如果簽署了簽名“富士通太郎”(日文的“FujitsuTaro”)或“Fujitsu”(英文)的人想利用簽名被認(rèn)證，那么，開(kāi)始進(jìn)行圖5中所示的簽名匹配過(guò)程(S401)。在比較所認(rèn)證的簽名時(shí)，設(shè)定所有簽名登記者所共有的一個(gè)匹配閾值。在這種認(rèn)證方法中，可應(yīng)用兩種認(rèn)證方法之一。
一種方法是至少兩次輸入簽名。也就是說(shuō)，簽名登記者A為了與上述所登記的簽名進(jìn)行比較，首先利用與輸入設(shè)備13連接的輸入裝置11輸入日文簽名27“富士通太郎”(“Fujitsu Taro”)或英文簽名27’“Fujitsu”預(yù)定次數(shù)(m次)。輸入的日文簽名27或英文簽名27’的簽名數(shù)據(jù)作為認(rèn)證時(shí)所要比較的輸入簽名數(shù)據(jù)29，通過(guò)預(yù)定的通信通路輸入到主機(jī)設(shè)備14的簽名信息控制單元16中(S402)。
簽名信息控制單元16執(zhí)行歸一化過(guò)程，用以調(diào)整所輸入的日文簽名27或英文簽名27’的簽名數(shù)據(jù)的位置點(diǎn)數(shù)據(jù)的起點(diǎn)的定位，并提取出每一筆劃的特征位置點(diǎn)(S403)。
然后，使每一位置點(diǎn)都與另一位置點(diǎn)關(guān)聯(lián)，從而計(jì)算出偏差的平均值(S404)。在這一過(guò)程中，針對(duì)每一分量，按照與登記簽名時(shí)相同的方法，根據(jù)mC2(m＝2，3，4，5，...)的組合計(jì)算出n個(gè)位置點(diǎn)的偏差的平均值(相似性)。
下面來(lái)解釋本實(shí)施方式中所用的術(shù)語(yǔ)。根據(jù)本實(shí)施方式，相似性是指偏差的逆，而其相似性也可被稱(chēng)為偏差。
將以上計(jì)算出的要素的偏差的平均值再進(jìn)行平均，可以得到一個(gè)總偏差(S405)。這一過(guò)程是要將已登記的權(quán)重和簽名數(shù)據(jù)一起加到以上計(jì)算出的相似性中，并通過(guò)得到平均值計(jì)算出加權(quán)平均值。
因此，計(jì)算出所認(rèn)證的輸入簽名數(shù)據(jù)的總相似性。假定，簽名登記者A輸入了具有與登記簽名時(shí)的手跡和書(shū)寫(xiě)風(fēng)格相同的所認(rèn)證的簽名，那么，所認(rèn)證的輸入簽名數(shù)據(jù)的相似性與登記簽名時(shí)登記的輸入簽名數(shù)據(jù)的相似性幾乎相同。因此，通過(guò)將登記的權(quán)重和所登記的簽名數(shù)據(jù)一起加到所認(rèn)證的輸入簽名數(shù)據(jù)的相似性中所計(jì)算出的且基于加權(quán)平均值的總相似性S1in可這樣被計(jì)算出，其值約等于根據(jù)5次輸入和登記的簽名數(shù)據(jù)的上述組合所計(jì)算出的值為“58.3”的總相似性S1。
將所認(rèn)證的輸入簽名數(shù)據(jù)的總相似性S1in與登記的輸入簽名數(shù)據(jù)的總相似性S1進(jìn)行比較，并計(jì)算出偏差。然后，判斷這一偏差是否小于等于預(yù)定的閾值(S406)。
如果該偏差小于等于預(yù)定閾值(S406中為“YES”)，那么，將匹配結(jié)果信號(hào)從簽名信息控制單元16輸出到輸入設(shè)備13(S407)。從而，在輸入設(shè)備13的結(jié)果顯示單元19上顯示出一個(gè)諸如“你已順利通過(guò)認(rèn)證”的告示。這是所希望的結(jié)果，因?yàn)檫@正是對(duì)簽名登記者的認(rèn)證。
假定，簽名登記者B想通過(guò)偽造簽名登記者A的手跡來(lái)充當(dāng)簽名登記者A獲得認(rèn)證。在這種情況下，在S404的過(guò)程中必將得出可表現(xiàn)出簽名登記者B所特有的特征的上述相似性(Sse，Sve，Sae，Spe)＝(10，10，10，80)。
將作為簽名登記者A的登記的權(quán)重分配給該相似性，并計(jì)算出利用所認(rèn)證的輸入簽名數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值得到的總相似性S1’in。也就是說(shuō)，將簽名登記者A的權(quán)重(1，2，8，1)分配給簽名登記者B的每一分量的相似性(Sse，Sve，Sae，Spe)＝(10，10，10，80)來(lái)計(jì)算加權(quán)平均值，從而可得到如下的簽名登記者B的總相似性S1’in。
S1′in＝(10+20+80+80)/12＝190/12＝15.8簽名登記者B的總相似性的值S1’in＝15.8與簽名登記者A的總相似性S1＝58.3相差很大。在S406中，判定這一偏差超過(guò)了預(yù)定閾值(S406中為“NO”)，然后將“不匹配”信號(hào)從主機(jī)設(shè)備14的簽名信息控制單元16輸出到輸入設(shè)備13(S408)。從而，在輸入設(shè)備13的結(jié)果顯示單元19上顯示出一個(gè)諸如“你未通過(guò)認(rèn)證”的告示。
當(dāng)簽名登記者A想通過(guò)偽造登記者B的簽名來(lái)充當(dāng)簽名登記者B獲得認(rèn)證時(shí)，可執(zhí)行同樣的過(guò)程。也就是說(shuō)，如上所述，簽名登記者B的每一分量的相似性(Sse，Sve，Sae，Spe)是(10，10，10，80)，所分配的權(quán)重是(1，1，1，8)，而總相似性為“60.9”。
另一方面，盡管簽名登記者A偽造簽名登記者B的簽名，然而，根據(jù)簽名登記者A所特有的特征，必將得出每一分量的相似性(Sse，Sve，Sae，Spe)為(10，20，80，10)。作為簽名登記者B的權(quán)重所登記的值(1，1，1，8)被分配給相似性(10，20，80，10)以計(jì)算加權(quán)平均值。結(jié)果，得到如下的簽名登記者A偽造的所認(rèn)證的輸入簽名數(shù)據(jù)的總相似性S2’in。
S2′in＝(10+20+80+80)/11＝190/11＝17.3這與所登記的簽名登記者B的總相似性S2＝60.9相差很大。同樣，在這種情況下，在S406中判定這一偏差超過(guò)了預(yù)定閾值，然后將“不匹配”信號(hào)從主機(jī)設(shè)備14的簽名信息控制單元16輸出到輸入設(shè)備13，從而，在輸入設(shè)備13的結(jié)果顯示單元19上顯示出一個(gè)諸如“你未通過(guò)認(rèn)證”的告示。
假定，不用加權(quán)平均值而采用簡(jiǎn)單平均值來(lái)計(jì)算總相似性，那么，沒(méi)有簽名登記者A的權(quán)重的簽名登記者A的簡(jiǎn)單平均值St1可以用St1＝(10+20+80+10)/4＝120/4＝30來(lái)表示。另一方面，沒(méi)有簽名登記者B的權(quán)重的簽名登記者B的簡(jiǎn)單平均值St2可以用St2＝(10+10+10+80)/4＝110/4＝27.5來(lái)表示。
如上所述，如果采用簡(jiǎn)單平均值，簽名登記者A的總相似性與簽名登記者B的總相似性相差不怎么大。因此，利用簡(jiǎn)單平均值得到的總相似性會(huì)造成簽名登記者A和B彼此難以被識(shí)別。
另一方面，如果采用基于權(quán)重的加權(quán)平均值，可以弄清分量當(dāng)中的偏差，并且總相似性會(huì)出現(xiàn)很大的偏差。也就是說(shuō)，盡管簽署了偽造的簽名，然而，上述計(jì)算出的相似性將呈現(xiàn)出簽署偽造的簽名的人的特性，并且，不管簽名的真假都可以計(jì)算出該值。于是，真正的簽名和偽造的簽名不易被混淆，并可以利用真正的簽名登記者的權(quán)重所得到的加權(quán)平均值來(lái)檢查偏差。因此，可以正確地判斷簽名的真假。
在兩種認(rèn)證方法的另一種方法中，所認(rèn)證的簽名只要輸入一次。此外，在該方法中，將5次輸入和登記的簽名數(shù)據(jù)作為前一輸入數(shù)據(jù)來(lái)處理，在計(jì)算偏差、進(jìn)行組合、得出平均值和計(jì)算總相似性時(shí)，將所認(rèn)證的一次輸入的簽名數(shù)據(jù)作為后一輸入數(shù)據(jù)。
如果應(yīng)被認(rèn)證的人輸入所認(rèn)證的輸入簽名數(shù)據(jù)，那么，顯然，所認(rèn)證的輸入簽名數(shù)據(jù)的總相似性與登記的輸入簽名數(shù)據(jù)的總相似性的偏差小于等于閾值。
另一方面，如果他人偽造了所認(rèn)證的輸入簽名數(shù)據(jù)，那么，盡管所偽造的簽名其手跡形狀具有高相似性，但書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力是一些隱形的不可能被他人所仿效的要素。因此，必將出現(xiàn)一定的差異，即，他人所寫(xiě)的所偽造的輸入簽名數(shù)據(jù)與應(yīng)被認(rèn)證的簽名登記者的所登記的輸入簽名數(shù)據(jù)之間的相似性小。因此，通過(guò)將簽名登記者的登記的權(quán)重分配給低相似性的平均值所得到的總相似性的值也低。結(jié)果，容易預(yù)料，所偽造的簽名的總相似性與應(yīng)被認(rèn)證的簽名登記者的簽名的總相似性的偏差將超過(guò)預(yù)定閾值。也就是說(shuō)，比較結(jié)果表明“不匹配”，并且決不會(huì)是“匹配”結(jié)果。
在通過(guò)一次輸入簽名所進(jìn)行的認(rèn)證中，為了比較，可以排除將總相似性與可能表示高相似性的手跡形狀的分量進(jìn)行比較，而將總相似性只與所得到的書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力進(jìn)行比較?？梢哉J(rèn)為，這種方法進(jìn)一步提高了防御等級(jí)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，由于檢查簽名信息時(shí)最大限度地估算了表明一個(gè)人的最顯著特征的特征量，因此，可以利用充分表明簽名登記者的特征的數(shù)據(jù)來(lái)登記和認(rèn)證簽名，從而，避免了對(duì)應(yīng)被認(rèn)證的簽名登記者的錯(cuò)誤拒絕，同時(shí)可以防止錯(cuò)誤地通過(guò)對(duì)不正當(dāng)?shù)娜说膫卧旌灻恼J(rèn)證。結(jié)果，可以提高認(rèn)證精度，從而可以在例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等中構(gòu)成一個(gè)包括這種手寫(xiě)簽名認(rèn)證系統(tǒng)的可靠防御系統(tǒng)。
一個(gè)人的簽名會(huì)隨時(shí)間的流逝而變。盡管，考慮到一些相似的位置點(diǎn)，可以判定簽名直觀上是真的，然而，輸入相似性可轉(zhuǎn)換成比較數(shù)據(jù)，并且，通過(guò)利用關(guān)于比較結(jié)果偏差數(shù)據(jù)的閾值確定相似性并基于在上述認(rèn)證系統(tǒng)中的輸入的數(shù)據(jù)與所登記的數(shù)據(jù)之間的比較，可以自動(dòng)執(zhí)行認(rèn)證過(guò)程。因此，判定參考值是很?chē)?yán)格的。
通常，在根據(jù)諸如指紋、聲音、手跡等活性識(shí)別信息(也稱(chēng)作生物統(tǒng)計(jì)學(xué)信息)的認(rèn)證系統(tǒng)中，由于每條生物統(tǒng)計(jì)學(xué)信息都會(huì)因時(shí)效變化而變動(dòng)，因此，每一認(rèn)證系統(tǒng)都需要有學(xué)習(xí)這種變動(dòng)的功能。
當(dāng)經(jīng)常輸入簽名來(lái)進(jìn)行匹配檢查時(shí)，活性識(shí)別信息的時(shí)效變化不會(huì)嚴(yán)重影響認(rèn)證過(guò)程，這是因?yàn)?，每?dāng)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配檢查時(shí)，認(rèn)證系統(tǒng)為了以后的認(rèn)證過(guò)程通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)更新(修正)所登記的活性識(shí)別信息。
然而，如果不是經(jīng)常輸入簽名來(lái)進(jìn)行匹配檢查，那么，認(rèn)證系統(tǒng)由于缺乏學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)而無(wú)法有效地學(xué)習(xí)這種變動(dòng)。也就是說(shuō)，無(wú)法根據(jù)當(dāng)前情況來(lái)修正所登記的活性識(shí)別信息。因此，根據(jù)表示大量時(shí)效變化的活性識(shí)別信息，采用所登記的活性識(shí)別信息的匹配檢查是不可能順利地輸出匹配結(jié)果的，從而，不幸會(huì)拒絕真正的簽名登記者。
圖7A和7B示出了在活性識(shí)別信息的時(shí)效變化情況下學(xué)習(xí)與認(rèn)證之間的關(guān)系。圖7A和7B示出了表示流逝時(shí)間的水平軸以及表示活性識(shí)別信息的特征值的垂直軸。
如圖7A中所示，在流逝時(shí)間t1幾乎為0的初始階段，輸入的活性識(shí)別信息的特征值32小于閾值33，于是輸出匹配結(jié)果，從而順利地通過(guò)對(duì)所輸入的活性識(shí)別信息的認(rèn)證。
根據(jù)流逝時(shí)間t2時(shí)刻的活性識(shí)別信息，活性識(shí)別信息表明了時(shí)效變化，并且特征值34通常超過(guò)了閾值33。因此，關(guān)于這一輸入的活性識(shí)別信息，將輸出不匹配結(jié)果，從而不通過(guò)對(duì)該信息的認(rèn)證。
然而，如果在流逝時(shí)間內(nèi)經(jīng)常輸入活性識(shí)別信息，認(rèn)證系統(tǒng)已學(xué)習(xí)了輸入的活性識(shí)別信息，并且活性識(shí)別信息表明了時(shí)效變化，那么，可以根據(jù)所認(rèn)證的當(dāng)前的活性識(shí)別信息來(lái)修正認(rèn)證系統(tǒng)中所登記的活性識(shí)別信息。
因此，如圖7B中所示，流逝時(shí)間t2時(shí)刻輸入的特征值34其值小于等于閾值33。因此，流逝時(shí)間t2時(shí)刻輸入的活性識(shí)別信息因?yàn)閷W(xué)習(xí)結(jié)果而得到匹配結(jié)果，從而通過(guò)對(duì)所輸入的活性識(shí)別信息的認(rèn)證。
然而，正如圖7B中所示的流逝時(shí)間t3所示，如果在流逝時(shí)間t2與流逝時(shí)間t3之間一直沒(méi)有輸入所要認(rèn)證的活性識(shí)別信息，那么，認(rèn)證系統(tǒng)沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此，并沒(méi)有對(duì)所登記的活性識(shí)別信息作出修改。
如果隨著時(shí)間的流逝，在流逝時(shí)間t3時(shí)刻輸入的所認(rèn)證的活性識(shí)別信息由于長(zhǎng)時(shí)間間隔往往與所登記的活性識(shí)別信息有很大的差異，那么，如圖7B中所示，表示與所登記的數(shù)據(jù)不同的特征值36將大大超過(guò)閾值33。因此，真正的活性識(shí)別信息可能得到不匹配結(jié)果，從而可能被拒絕。對(duì)于在流逝時(shí)間t4時(shí)刻輸入的所認(rèn)證的活性識(shí)別信息的特征值37，這種情況同樣存在。在這種情況下，真正的簽名同樣可能得到了不匹配結(jié)果，從而可能被拒絕。
因此，即使認(rèn)證系統(tǒng)可通過(guò)學(xué)習(xí)考慮到活性識(shí)別信息的時(shí)效變化，但如果長(zhǎng)期沒(méi)有輸入所認(rèn)證的簽名，真正的簽名也可能被拒絕，盡管這一簽名根據(jù)本實(shí)施方式應(yīng)是用于簽名匹配檢查的輸入。
然而，雖然簽名顯現(xiàn)了直觀的時(shí)效變化，但仍有可能被認(rèn)證。因此，自動(dòng)認(rèn)證系統(tǒng)需要任意有效的解決方法來(lái)解決顯現(xiàn)了在簽名輸入的長(zhǎng)時(shí)間間隔內(nèi)的時(shí)效變化的簽名。
在根據(jù)本發(fā)明的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法中，在簽名在間隔很長(zhǎng)時(shí)間被輸入且無(wú)法被學(xué)習(xí)系統(tǒng)所保存的情況下，無(wú)需通過(guò)學(xué)習(xí)，就能順利地通過(guò)對(duì)這種顯現(xiàn)了時(shí)效變化的簽名的認(rèn)證。下面，將描述這一作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的方法。
圖8是在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的簽名中保存時(shí)效變化的過(guò)程中的認(rèn)證方法的典型示意圖。在圖8中，與圖2和6中所示同樣的部件被標(biāo)以與圖2和6中所示相同的標(biāo)號(hào)。
如圖8中所示，在登記過(guò)程中只有一種模式，即登記模式38。然而，有兩種比較模式39，即第一比較模式39-1和第二比較模式39-2。第二比較模式39-2又分為處理模式39-2-1和39-2-2。
上述登記模式38與圖6中所示的參照?qǐng)D4所述的簽名登記時(shí)所采用的模式相同。在圖8中所示的比較模式39中，第一比較模式39-1與圖6中所示的參照?qǐng)D5所述的比較簽名時(shí)所采用的模式相同，并說(shuō)明了采用嚴(yán)格的閾值來(lái)執(zhí)行比較過(guò)程的情況。
根據(jù)本實(shí)施方式，圖8中所示第二比較模式39-2是新提出的。它說(shuō)明了采用這樣的閾值來(lái)執(zhí)行比較過(guò)程的情況，這種閾值考慮到了根據(jù)從前面的比較過(guò)程開(kāi)始的時(shí)間流逝所調(diào)節(jié)的匹配條件。
在第二比較模式39-2的處理模式39-2-1中，通過(guò)輸入設(shè)備13的輸入裝置11所輸入的簽名(手跡)27a作為用于匹配的簽名數(shù)據(jù)29’被輸入到主機(jī)設(shè)備14的簽名信息控制單元16中，當(dāng)將這一數(shù)據(jù)與簽名字典信息18的登記數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，利用所增加的流逝時(shí)間來(lái)設(shè)定新的閾值，然后，如果與上述總相似性的偏差小于等于新設(shè)定的閾值，則輸出匹配結(jié)果。在這種情況下，原閾值被更新為新設(shè)定的閾值。
在第二比較模式39-2的處理模式39-2-2中，當(dāng)采用考慮到流逝時(shí)間的新閾值，將輸入的簽名(手跡)27b作為用于匹配的簽名數(shù)據(jù)29”與簽名字典信息18的登記數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，如果比較結(jié)果超過(guò)了該設(shè)定的閾值，則輸出不匹配結(jié)果。
因此，通過(guò)根據(jù)所流逝的時(shí)間自動(dòng)改變閾值，可以修正簽名的某些時(shí)效變化，從而可以輸出匹配結(jié)果。因此，在自動(dòng)認(rèn)證系統(tǒng)中，具有時(shí)效變化的簽名可作為所要認(rèn)證的簽名被保存。下面，將參照一個(gè)程序圖來(lái)進(jìn)一步描述上述過(guò)程的流程。
圖9是上述比較模式39中的過(guò)程的流程圖。
圖10示出了上述過(guò)程中簽名的時(shí)效變化與用于匹配的閾值之間的關(guān)系。圖10示出了表示流逝時(shí)間的水平軸，和表示輸入簽名數(shù)據(jù)的特征值(總相似性的偏差)的垂直軸。
首先，在圖9中，過(guò)程S901至S904與參照?qǐng)D5所述的過(guò)程S402至S405相同。在圖9中所示的下一過(guò)程S905中，最后輸入的所認(rèn)證的輸入簽名27(27’或27a)得到來(lái)自簽名信息控制單元16的匹配結(jié)果，并查閱簽名字典信息18中所存儲(chǔ)的日期和時(shí)間。然后，計(jì)算出從該日期和時(shí)間到當(dāng)前日期和時(shí)間的流逝時(shí)間。
最后輸入的所認(rèn)證的輸入簽名27是例如具有圖10中所示的特征值41的簽名數(shù)據(jù)，并且所查閱到的日期和時(shí)間是圖10中所示的時(shí)間T1。在圖9中所示的S901中可從中得到每一輸入位置點(diǎn)數(shù)據(jù)的輸入簽名數(shù)據(jù)例如是具有圖10中所示的特征值42的簽名數(shù)據(jù)，并且至今(當(dāng)前日期)為止所流逝的時(shí)間為從時(shí)間T1到時(shí)間T2的流逝時(shí)間。根據(jù)這一流逝時(shí)間，利用以預(yù)定的增長(zhǎng)速率所計(jì)算出的新閾值來(lái)修改原閾值。
然后，在圖9中所示的S906中，判斷在S901中可從中得到輸入位置點(diǎn)數(shù)據(jù)的輸入簽名數(shù)據(jù)的如圖10中所示的特征值42是否小于等于上述修改閾值(例如，圖10中所示的閾值43)。然后，如圖10中所示，如果特征值42小于等于閾值43(S906中為“YES”)，那么，將一個(gè)匹配信號(hào)從主機(jī)設(shè)備14的簽名信息控制單元16輸出到輸入設(shè)備13，并將當(dāng)前日期存儲(chǔ)到簽名字典信息18中(S907)。在下一匹配過(guò)程中，可以參考這一存儲(chǔ)日期。
也就是說(shuō)，例如，當(dāng)在S901中在圖10所示的時(shí)間T3時(shí)刻輸入具有特征值44的輸入簽名數(shù)據(jù)時(shí)，可以參考輸出匹配結(jié)果的時(shí)間T2，并得出從時(shí)間T2到當(dāng)前時(shí)間T3的流逝時(shí)間。根據(jù)所得到的流逝時(shí)間，設(shè)定按預(yù)定值增加的新閾值45。也就是說(shuō)，對(duì)閾值進(jìn)行修正。
由于，在圖10中所示的時(shí)間T3時(shí)刻的輸入簽名數(shù)據(jù)的情況下，在S906中判定特征值44小于等于閾值45，因此，在S907中輸出匹配結(jié)果信號(hào)。接著，存儲(chǔ)這一日期和時(shí)間。
另一方面，如果，在從時(shí)間T1到時(shí)間T2或者從時(shí)間T2到時(shí)間T3的流逝時(shí)間段內(nèi)，輸入簽名數(shù)據(jù)的時(shí)效變化太大，并且特征值大大超過(guò)了圖10中所示的閾值43或45，那么，S907中的判定為“N”，從而輸出不匹配結(jié)果信號(hào)。
盡管簽名的時(shí)效變化的程度取決于所流逝的時(shí)間，但存在這樣的可能性，如果流逝時(shí)間太長(zhǎng)，與所登記的特征值的偏差太大，則將無(wú)法檢測(cè)不正當(dāng)?shù)娜说膫卧旌灻谑菓?yīng)相應(yīng)地修改閾值以輸出匹配結(jié)果。
因此，根據(jù)本實(shí)施方式，當(dāng)隨著流逝時(shí)間增長(zhǎng)而增大的修正的閾值達(dá)到某一恒定值46時(shí)，該值被設(shè)為上限，并且，如圖10中所示，此后這一閾值被固定到這一上限46(盡管在圖9中未示出)。
因此，當(dāng)輸入簽名數(shù)據(jù)的特征值(比如，值47)小于等于閾值的上限46時(shí)(盡管這一簽名表明了時(shí)效變化)，將通過(guò)對(duì)這一時(shí)效變化后的輸入簽名數(shù)據(jù)的認(rèn)證。然而，特征值超過(guò)閾值的上限46的輸入簽名數(shù)據(jù)將被判定為是被不正當(dāng)?shù)娜怂鶄卧斓摹?br> 由于閾值的上限46的設(shè)定基于這樣的假定，即，一個(gè)人的簽名即使考慮到一定的時(shí)效變化也不會(huì)有太大的變化，因此，幾乎不可能將正確的簽名誤認(rèn)為是偽造簽名。
因此，根據(jù)本發(fā)明，為新的匹配過(guò)程調(diào)節(jié)了閾值的調(diào)整量，這取決于從前面的順利匹配過(guò)程的時(shí)間開(kāi)始的流逝時(shí)間。因此，即使輸入所認(rèn)證的簽名的頻率低，無(wú)需學(xué)習(xí)也能通過(guò)對(duì)真正的用戶的認(rèn)證，從而，無(wú)論所認(rèn)證的輸入是否頻繁，都可以順利地通過(guò)對(duì)正當(dāng)?shù)娜说恼J(rèn)證，這增強(qiáng)了手寫(xiě)簽名認(rèn)證系統(tǒng)的可操作性。
在如上所述登記簽名時(shí)，輸入的次數(shù)可以根據(jù)情況從5次降下來(lái)，從而得到輸入簽名數(shù)據(jù)的每一穩(wěn)定(具有較小的偏差，即高相似性)的分量。下面將描述這一作為本發(fā)明的第三實(shí)施方式的方法。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法的處理過(guò)程。同樣，在本實(shí)施方式中，用于執(zhí)行該過(guò)程的硬件的基本配置與圖2中所示的硬件的配置相同。
圖12A至12C示出了在上述過(guò)程中手寫(xiě)到輸入裝置11中的簽名的一些例子。首先，在圖11中所示的處理過(guò)程S1001、S1002和S1003中，得到了三次輸入到輸入裝置11中的如圖12A至12C中所示的簽名27-1、27-2和27-3或簽名27’-1、27’-2和27’-3的數(shù)據(jù)。
在這些處理過(guò)程S1001、S1002和S1003中，圖11中只描述了簽名輸入，但實(shí)際上還要執(zhí)行下述過(guò)程，即如圖4中所示的處理過(guò)程S302中所述的得到每一輸入位置點(diǎn)的數(shù)據(jù)的過(guò)程，處理過(guò)程S303中所述的對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化的過(guò)程，以及提取出特征位置點(diǎn)的過(guò)程。
然后，在處理過(guò)程S1004中，判斷三次輸入的簽名的數(shù)據(jù)中的手跡(手跡形狀)數(shù)據(jù)的匹配誤差是否在允許量的范圍內(nèi)。如果誤差不在允許量的范圍內(nèi)(S1004中為“NO”)，那么，控制返回到處理過(guò)程1001，然后，重復(fù)處理過(guò)程S1001至S1004中的過(guò)程。
如果在處理過(guò)程S1004中判定誤差在允許量的范圍內(nèi)(S1004中為“YES”)，并且，在處理過(guò)程S1005中將上述權(quán)重分配給登記的簽名數(shù)據(jù)，那么，控制進(jìn)至例如圖4中所示的登記過(guò)程。
如果沒(méi)有將權(quán)重分配給登記的簽名數(shù)據(jù)，那么，將第三個(gè)輸入簽名數(shù)據(jù)作為登記的輸入簽名數(shù)據(jù)登記到簽名字典信息18中。
當(dāng)?shù)怯浀暮灻麛?shù)據(jù)被加權(quán)時(shí)，同樣，可以按照與上述簽名登記過(guò)程中相同的方法，根據(jù)第三個(gè)輸入簽名數(shù)據(jù)(而無(wú)需進(jìn)入其他登記過(guò)程)，利用針對(duì)每一分量通過(guò)mC2(本例中m＝3)種相似性的組合所計(jì)算出的相似性的平均值來(lái)設(shè)定權(quán)重。
無(wú)論如何，如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)一個(gè)人在初始階段按一種對(duì)他來(lái)說(shuō)是新的輸入方法(不同于在普通紙上書(shū)寫(xiě)簽名的方法)在輸入簽名方面經(jīng)受良好的訓(xùn)練時(shí)，就可給出輸入簽名信息作為登記的簽名信息。因此，可以得到具有穩(wěn)定值的登記的簽名信息，從而實(shí)現(xiàn)認(rèn)證過(guò)程中的一種可靠的手寫(xiě)簽名認(rèn)證系統(tǒng)。
如果在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法中，輸入簽名的手跡中的相似性誤差不在允許量的范圍內(nèi)，那么，又要三次輸入簽名。不過(guò)，在每次檢查相似性時(shí)，可以逐個(gè)輸入簽名。下面，將對(duì)作為本發(fā)明的第三實(shí)施方式的一種變形加以說(shuō)明。
圖13示出了作為本發(fā)明的第三實(shí)施方式的一種變形的手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法中的處理過(guò)程。在本實(shí)施方式中，用于執(zhí)行該過(guò)程的硬件的基本配置與圖2中所示的硬件的配置相同。
圖14A至14E示出了按上述過(guò)程依次手寫(xiě)和輸入到輸入裝置11中的簽名的一些例子。首先，在處理過(guò)程S1201、S1202和S1203中，得到了三次輸入到輸入裝置11中的如圖14A至14C中所示的簽名48-1(或48’-1)、48-2(或48’-2)和48-3(或48’-3)的數(shù)據(jù)。
在這些處理過(guò)程S1201、S1202和S1203中，圖13中只描述了簽名輸入。但是，實(shí)際上還要執(zhí)行下述過(guò)程，即如圖4中所示的處理過(guò)程S302中所述的得到每一輸入位置點(diǎn)的數(shù)據(jù)的過(guò)程，處理過(guò)程S303中所述的對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化的過(guò)程，以及提取出特征位置點(diǎn)的過(guò)程。
然后，在處理過(guò)程S1204中，判斷三次輸入的簽名數(shù)據(jù)當(dāng)中的手跡(手跡形狀)數(shù)據(jù)的相似性誤差是否在允許量的范圍內(nèi)。如果誤差在允許量的范圍內(nèi)(S1204中為“YES”)，那么，在處理過(guò)程S1205中，控制進(jìn)至例如圖4中所示的登記過(guò)程。否則，將第三次輸入的簽名數(shù)據(jù)作為登記的輸入簽名數(shù)據(jù)登記到簽名字典信息18中。
另一方面，如果在處理過(guò)程S1204中判定圖14A至14C中所示的例如簽名48-1(或48’-1)、48-2(或48’-2)和48-3(或48’-3)的手跡彼此不相似，并且三次輸入的簽名的手跡數(shù)據(jù)的相似性誤差不在允許量的范圍內(nèi)(S1204中為“NO”)，那么，在處理過(guò)程S1206中得到重新輸入的簽名48-4(或48’-4)的數(shù)據(jù)。假定，處理過(guò)程S1206中得到的數(shù)據(jù)是第N個(gè)所得到的數(shù)據(jù)(在第一處理過(guò)程S1206中，N＝4)。
然后，在處理過(guò)程S1207中，判斷包括第N個(gè)輸入簽名數(shù)據(jù)在內(nèi)的最近三個(gè)簽名數(shù)據(jù)(即，圖14B至14D中所示的簽名48-2(或48’-2)、48-3(或48’-3)和48-4(或48’-4))的簽名數(shù)據(jù)當(dāng)中的手跡的相似性誤差是否在預(yù)定的允許量的范圍內(nèi)。
在圖14B至14D中所示的這些例子中，判定最近三次輸入的簽名數(shù)據(jù)的手跡彼此不相似，并且這三個(gè)最近簽名的手跡的相似性誤差不在允許量的范圍內(nèi)(S1207中為“NO”)。在這種情況下，控制返回到處理過(guò)程S1206，并且得到新的第(N＝N+1)個(gè)輸入簽名48-5(或48’-5)的數(shù)據(jù)。
然后，在處理過(guò)程S1207中，重復(fù)這樣的過(guò)程判斷包括第(N＝N+1)個(gè)輸入簽名的數(shù)據(jù)在內(nèi)的最近三個(gè)輸入簽名(即，圖14C至14E中所示的簽名48-3(或48’-3)、48-4(或48’-4)和48-5(或48’-5))的手跡數(shù)據(jù)的相似性誤差是否在預(yù)定的允許量的范圍內(nèi)。
因此，如果圖14中所示的三個(gè)輸入簽名51當(dāng)中的手跡彼此不相似，那么，進(jìn)一步檢查三個(gè)最近輸入簽名的手跡。如果手跡彼此不相似，那么，重復(fù)檢查包括新近輸入的簽名在內(nèi)的三個(gè)最近簽名53。
在圖14C至14E中所示的這些例子中，作為簽名53的三個(gè)最近輸入簽名48-3(或48’-3)、48-4(或48’-4)和48-5(或48’-5)中的每一簽名的手跡彼此差不多相似。在這種情況下，判定三個(gè)最近簽名的手跡數(shù)據(jù)的相似性誤差在預(yù)定的允許量的范圍內(nèi)(S1207中為“YES”)。在其后的處理過(guò)程S1208中，控制進(jìn)至例如圖4中所示的登記過(guò)程。否則，將上述第(N＝N+1)個(gè)輸入簽名數(shù)據(jù)作為登記的輸入簽名數(shù)據(jù)登記到簽名字典信息18中。
因此，在圖12中所示的例子中，如果連續(xù)兩次輸出不匹配結(jié)果，則總共要輸入9個(gè)簽名。而在本實(shí)施方式的變形中，即使連續(xù)兩次輸出不匹配結(jié)果，總共只需輸入5個(gè)簽名就能得到穩(wěn)定簽名數(shù)據(jù)(只要三個(gè)最近以及其后的輸入簽名的數(shù)據(jù)彼此匹配，如圖14中所示)，從而減少了簽名輸入步驟。
與普通圓珠筆或鋼筆在紙上寫(xiě)字不同，輸入裝置的鐵筆用來(lái)在光滑的硬輸入板上寫(xiě)字。因此，輸入裝置在手跡形狀中尤其在起始位置點(diǎn)或結(jié)束位置點(diǎn)處容易產(chǎn)生不規(guī)則部分。如果手跡中的不規(guī)則部分如同輸入數(shù)據(jù)那樣被接受，那么，在后來(lái)的簽名認(rèn)證過(guò)程中，輸入簽名數(shù)據(jù)與所登記的簽名數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)較大的相似性誤差的可能性更大。
根據(jù)本發(fā)明，將不接收(即消除)手跡中在起始位置點(diǎn)、結(jié)束位置點(diǎn)等處的不規(guī)則部分，從而執(zhí)行更可靠的認(rèn)證過(guò)程。下面，將描述這一作為本發(fā)明的第四實(shí)施方式的過(guò)程。
下面，首先來(lái)描述輸入裝置所特有的手跡中的不規(guī)則部分。
圖15A示出了一個(gè)人輸入到輸入裝置11的日文簽名“富士通”(“Fujitsu”)或英文簽名“Fujitsu”的手跡的一個(gè)例子。圖15B示出了日文簽名“富士通”(“Fujitsu”)或英文簽名“Fujitsu”的手跡55’的用圓圈56或56’所包圍的部分的放大示圖。
如圖15B中所示，根據(jù)簽名的第一字符的第一筆劃的手跡57或57’，可分別得到用1、2、3、4和5編號(hào)的圓圈(下以稱(chēng)為圓圈1、2、3、4和5)所表示的5個(gè)特征位置點(diǎn)。然而，不管一個(gè)人的手跡(特征位置點(diǎn))如何，圓圈1所表示的特征位置點(diǎn)是指，在用鐵筆在輸入裝置11的光滑板面上寫(xiě)字時(shí)，在其手跡中的筆劃的起始位置點(diǎn)處必然會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則部分。
手跡中的一些不規(guī)則部分未在圖中被放大，但也會(huì)出現(xiàn)在其他筆劃的起點(diǎn)(起始位置點(diǎn))處。這些不規(guī)則部分不僅會(huì)出現(xiàn)在手跡的起始位置點(diǎn)處，而且會(huì)出現(xiàn)在手跡的結(jié)束位置點(diǎn)、彎曲點(diǎn)等處。
手跡中的起始位置點(diǎn)和結(jié)束位置點(diǎn)的不規(guī)則部分的數(shù)據(jù)量為手跡中的一個(gè)筆劃的數(shù)據(jù)量的10％或小于10％，在大多數(shù)情況下，手跡中的不規(guī)則部分與后續(xù)部分之間的角度小于90°。在提取手跡中的不規(guī)則部分時(shí)，這一特征可被定義為判定參考值。
圖16是在根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的簽名認(rèn)證系統(tǒng)中所采用的處理方法的典型示圖。在圖16中，與圖2、6和8中同樣的部件被標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)。
當(dāng)如圖16中所示簽名登記過(guò)程開(kāi)始時(shí)，一個(gè)想登記其簽名的人將日文簽名55例如“富士通”(“Fujitsu”)或英文簽名55’“Fujitsu”輸入到簽名認(rèn)證系統(tǒng)26中的與輸入設(shè)備13連接的輸入裝置11。在圖16中，在輸入裝置11下面，還示出了如圖15中所示的日文輸入簽名55和英文輸入簽名55’的筆劃的第一筆劃57和57’的放大示圖。
輸入簽名的每一輸入位置點(diǎn)的數(shù)據(jù)作為登記的輸入簽名數(shù)據(jù)28被輸入到主機(jī)設(shè)備14中，并由簽名信息控制單元16得到。簽名信息控制單元16通過(guò)調(diào)整登記的輸入簽名數(shù)據(jù)28的每一位置點(diǎn)數(shù)據(jù)的起點(diǎn)的定位來(lái)執(zhí)行歸一化過(guò)程，并提取出每一筆劃的特征位置點(diǎn)。
在提取特征位置點(diǎn)時(shí)，在每一筆劃中，只將每一筆劃的特征位置點(diǎn)的數(shù)據(jù)(例如字符的第一筆劃57或57’)中的用圓圈2、3、4和5所包圍的特征位置點(diǎn)作為特征位置點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)處理，而將用圓圈1所包圍的起始位置點(diǎn)處的不規(guī)則部分排除在外。每一筆劃中都執(zhí)行類(lèi)似的過(guò)程，從而，利用為每一筆劃所適當(dāng)選擇的特征位置點(diǎn)數(shù)據(jù)，可以提取出所有筆劃的規(guī)則位置的位置點(diǎn)數(shù)據(jù)。結(jié)果數(shù)據(jù)被作為登記的輸入簽名數(shù)據(jù)登記到簽名字典信息18中。盡管這里未作詳述，但還要執(zhí)行上述加權(quán)過(guò)程等。
當(dāng)輸入日文“富士通”(“Fujitsu”)或英文“Fujitsu”的人想利用簽名被認(rèn)證時(shí)，通過(guò)與輸入設(shè)備13連接的輸入裝置11輸入日文簽名55“富士通”(“Fujitsu”)或英文簽名55’“Fujitsu”預(yù)定次數(shù)m(m＝1，2，3，...)。
輸入的簽名數(shù)據(jù)作為認(rèn)證時(shí)所要比較的輸入簽名數(shù)據(jù)29通過(guò)預(yù)定的通信通路被輸入到主機(jī)設(shè)備14的簽名信息控制單元16中。簽名信息控制單元16執(zhí)行歸一化過(guò)程，用以調(diào)整所輸入簽名數(shù)據(jù)的每一塊位置點(diǎn)數(shù)據(jù)的起點(diǎn)的定位，并提取出每一筆劃的特征位置點(diǎn)。在這種情況下，例如，忽略了手跡中的不規(guī)則部分的位置點(diǎn)數(shù)據(jù)，比如，第一字符的筆劃57或57’的用圓圈1所包圍的特征位置點(diǎn)。
然后，通過(guò)認(rèn)證時(shí)所要比較的輸入簽名數(shù)據(jù)29(不含手跡中的不規(guī)則部分的位置點(diǎn)數(shù)據(jù))的加權(quán)平均值計(jì)算出一個(gè)總特征值，又通過(guò)登記在簽名字典信息18中的登記的輸入簽名數(shù)據(jù)(手跡中的不規(guī)則部分的位置點(diǎn)數(shù)據(jù)被排除在外)的加權(quán)平均值計(jì)算出一個(gè)總特征值，這兩個(gè)總特征值之間的偏差將判斷所計(jì)算出的偏差是否小于等于預(yù)定閾值，并將判定結(jié)果作為比較結(jié)果31通知給輸入設(shè)備13。
因此，根據(jù)本發(fā)明，只利用必要的特征位置點(diǎn)的位置點(diǎn)數(shù)據(jù)(即，將關(guān)于手跡中的輸入裝置所特有的起始位置點(diǎn)、結(jié)束位置點(diǎn)等處的不規(guī)則部分的簽名信息排除在外)，就可以執(zhí)行登記和認(rèn)證過(guò)程。因此，可以避免在使用輸入裝置的認(rèn)證過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤識(shí)別，從而增強(qiáng)使用輸入裝置的手寫(xiě)簽名認(rèn)證系統(tǒng)的可操作性。
權(quán)利要求
1.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序，用來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過(guò)程若干次輸入手寫(xiě)簽名；通過(guò)分析若干次輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的各預(yù)定特征來(lái)計(jì)算特征量；計(jì)算若干次輸入的手寫(xiě)簽名中的這些特征量的平均相似性；根據(jù)所計(jì)算出的平均相似性來(lái)設(shè)定各特征量的權(quán)重，并將權(quán)重分配給各特征量，從而動(dòng)態(tài)地分配權(quán)重；和將各特征量以及所分配的權(quán)重一起作為若干次輸入手寫(xiě)簽名的人的登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)登記到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中。
2.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序，用來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行簽名輸入過(guò)程，用于輸入手寫(xiě)簽名；特征量計(jì)算過(guò)程，用于通過(guò)分析所述簽名輸入過(guò)程中輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征來(lái)計(jì)算各特征量；相似性計(jì)算過(guò)程，用于計(jì)算事先登記在預(yù)定存儲(chǔ)裝置中的輸入若干次輸入的手寫(xiě)簽名的人的手寫(xiě)簽名的特征量與所述特征量計(jì)算過(guò)程中計(jì)算出的特征量之間的相似性的平均值；輸入簽名的加權(quán)平均計(jì)算過(guò)程，用于利用所記錄的權(quán)重以及所登記的若干次輸入的手寫(xiě)簽名的特征量，計(jì)算所述相似性計(jì)算過(guò)程中所計(jì)算出的相似性的加權(quán)平均值；所登記的簽名的加權(quán)平均計(jì)算過(guò)程，用于得到事先登記在預(yù)定存儲(chǔ)裝置中的若干次輸入手寫(xiě)簽名的人的手寫(xiě)簽名的特征量中的各相似性的各平均相似性，并利用權(quán)重來(lái)計(jì)算各平均相似性的加權(quán)平均值；加權(quán)平均值偏差計(jì)算過(guò)程，用于計(jì)算所述輸入簽名的加權(quán)平均計(jì)算過(guò)程中計(jì)算出的加權(quán)平均值與所述所登記的簽名的加權(quán)平均計(jì)算過(guò)程中計(jì)算出的加權(quán)平均值之間的偏差；和認(rèn)證/拒絕判斷過(guò)程，用于當(dāng)所述加權(quán)平均值偏差計(jì)算過(guò)程中計(jì)算出的偏差小于等于預(yù)定閾值時(shí)輸出認(rèn)證結(jié)果，而當(dāng)該偏差超過(guò)該預(yù)定閾值時(shí)輸出拒絕結(jié)果。
3.如權(quán)利要求1所述的程序，其中所述相似性是相應(yīng)的特征量之間的偏差的逆。
4.如權(quán)利要求1所述的程序，其中所述特征量包括關(guān)于手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力中至少之一的簽名信息的特征量。
5.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序，用來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過(guò)程將輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量作為所登記的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)記錄到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中；將根據(jù)該特征量計(jì)算出的預(yù)定值與根據(jù)為了認(rèn)證匹配所輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量計(jì)算出的預(yù)定值進(jìn)行比較；和根據(jù)偏差是小于等于預(yù)定閾值還是超過(guò)了該閾值來(lái)判斷是否要輸出認(rèn)證結(jié)果，其中，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行這樣的過(guò)程設(shè)定隨手寫(xiě)簽名的特征量的時(shí)效變化而變化的偏差的閾值，這樣，可以隨時(shí)間的流逝而調(diào)節(jié)允許量。
6.如權(quán)利要求5所述的程序，其中在調(diào)節(jié)允許量時(shí)，所述允許量閾值有上限。
7.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序，用來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過(guò)程將輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量作為所登記的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)記錄到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中；將根據(jù)該特征量計(jì)算出的預(yù)定值與根據(jù)為了認(rèn)證匹配所輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量計(jì)算出的預(yù)定值進(jìn)行比較；和根據(jù)偏差是小于等于預(yù)定閾值還是超過(guò)了該閾值來(lái)判斷是否要輸出認(rèn)證結(jié)果，其中，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行第一登記過(guò)程，用于輸入n(n≥2)個(gè)最近手寫(xiě)簽名，比較這些輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的特征量的偏差，并當(dāng)偏差小于等于預(yù)定閾值時(shí)將最后手寫(xiě)簽名或最新輸入手寫(xiě)簽名確定為所登記的數(shù)據(jù)；和第二登記過(guò)程，用于再一次輸入手寫(xiě)簽名，并且當(dāng)偏差超過(guò)閾值時(shí)計(jì)算包括最新輸入手寫(xiě)簽名的n個(gè)最近手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的特征量的偏差，當(dāng)該偏差小于等于閾值時(shí)將這n個(gè)最近手寫(xiě)簽名中的最后或最新輸入手寫(xiě)簽名確定為所登記的數(shù)據(jù)，而當(dāng)該偏差超過(guò)閾值時(shí)再次輸入手寫(xiě)簽名，計(jì)算n個(gè)最近輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的特征量的偏差，并將這些偏差與閾值進(jìn)行比較以判斷是否要登記該數(shù)據(jù)。
8.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序，用來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過(guò)程將輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量作為所登記的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)記錄到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中；將根據(jù)該特征量計(jì)算出的預(yù)定值與根據(jù)為了認(rèn)證匹配所輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量計(jì)算出的預(yù)定值進(jìn)行比較；和根據(jù)偏差是小于等于預(yù)定閾值還是超過(guò)了該閾值來(lái)判斷是否要輸出認(rèn)證結(jié)果，其中，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過(guò)程將登記輸入的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)作為所登記的數(shù)據(jù)來(lái)登記，其中排除了手跡中的不規(guī)則部分；和將用于匹配的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)與登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，其中排除了用于匹配輸入的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)中的不規(guī)則部分，以便進(jìn)行認(rèn)證匹配。
9.如權(quán)利要求8所述的程序，其中所述不規(guī)則部分是開(kāi)始輸入時(shí)的不穩(wěn)定手跡。
10.如權(quán)利要求8所述的程序，其中所述不規(guī)則部分是指輸入結(jié)束位置點(diǎn)處的返回位置點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求9所述的程序，其中所述不規(guī)則部分是指一個(gè)筆劃的起始位置點(diǎn)和結(jié)束位置點(diǎn)之間的部分的10％或小于10％以及一個(gè)形成一小段與后續(xù)一小段之間構(gòu)成的小于90°角度的部分。
12.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法，具有用于認(rèn)證匹配的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)產(chǎn)生和登記步驟，包括簽名輸入步驟，用于若干次輸入手寫(xiě)簽名；特征量計(jì)算步驟，用于通過(guò)分析所述簽名輸入步驟中若干次輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的各預(yù)定特征來(lái)計(jì)算特征量；相似性計(jì)算步驟，用于計(jì)算所述特征量計(jì)算步驟中所計(jì)算出的手寫(xiě)簽名中的若干次輸入的這些特征量的平均相似性；權(quán)重分配步驟，用于根據(jù)所述相似性計(jì)算步驟中所計(jì)算出的平均相似性來(lái)設(shè)定各特征量的權(quán)重并將權(quán)重分配給各特征量，從而動(dòng)態(tài)地分配權(quán)重；和簽名數(shù)據(jù)登記步驟，用于將各特征量以及所述權(quán)重分配步驟中所分配的權(quán)重一起作為若干次輸入手寫(xiě)簽名的人的登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)登記到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中。
13.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法，具有手寫(xiě)簽名認(rèn)證步驟，包括簽名輸入步驟，用于輸入手寫(xiě)簽名；特征量計(jì)算步驟，用于通過(guò)分析所述簽名輸入步驟中輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征來(lái)計(jì)算各特征量；相似性計(jì)算步驟，用于計(jì)算事先登記在預(yù)定存儲(chǔ)裝置中的輸入若干次輸入的手寫(xiě)簽名的人的手寫(xiě)簽名的特征量與所述特征量計(jì)算步驟中計(jì)算出的特征量之間的相似性的平均值；輸入簽名的加權(quán)平均計(jì)算步驟，用于利用所記錄的權(quán)重以及所登記的若干次輸入的手寫(xiě)簽名的特征量，計(jì)算所述相似性計(jì)算步驟中所計(jì)算出的相似性的加權(quán)平均值；所登記的簽名的加權(quán)平均計(jì)算步驟，用于得到事先登記在預(yù)定存儲(chǔ)裝置中的若干次輸入手寫(xiě)簽名的人的手寫(xiě)簽名的特征量的各相似性的各平均相似性，并利用權(quán)重來(lái)計(jì)算各平均相似性的加權(quán)平均值；加權(quán)平均值偏差計(jì)算步驟，用于計(jì)算所述輸入簽名的加權(quán)平均計(jì)算步驟中計(jì)算出的加權(quán)平均值與所述所登記的簽名的加權(quán)平均計(jì)算步驟中計(jì)算出的加權(quán)平均值之間的偏差；和認(rèn)證/拒絕判斷步驟，用于當(dāng)所述加權(quán)平均值偏差計(jì)算步驟中計(jì)算出的偏差小于等于預(yù)定閾值時(shí)輸出認(rèn)證結(jié)果，而當(dāng)該偏差超過(guò)該預(yù)定閾值時(shí)輸出拒絕結(jié)果。
14.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法將輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量作為所登記的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)記錄到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中；將根據(jù)該特征量計(jì)算出的預(yù)定值與根據(jù)為了認(rèn)證匹配所輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量計(jì)算出的預(yù)定值進(jìn)行比較；和根據(jù)偏差是小于等于預(yù)定閾值還是超過(guò)了該閾值來(lái)判斷是否要輸出認(rèn)證結(jié)果，其中，設(shè)定隨手寫(xiě)簽名的特征量的時(shí)效變化而變化的偏差的閾值，這樣，可以隨時(shí)間的流逝而調(diào)節(jié)允許量。
15.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法將輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量作為所登記的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)記錄到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中；將根據(jù)該特征量計(jì)算出的預(yù)定值與根據(jù)為了認(rèn)證匹配所輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量計(jì)算出的預(yù)定值進(jìn)行比較；和根據(jù)偏差是小于等于預(yù)定閾值還是超過(guò)了該閾值來(lái)判斷是否要輸出認(rèn)證結(jié)果，包括產(chǎn)生和登記所要認(rèn)證比較的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)的步驟，包括第一登記步驟，用于輸入n(n≥2)個(gè)最近手寫(xiě)簽名，計(jì)算這些輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的特征量的偏差，并當(dāng)偏差小于等于預(yù)定閾值時(shí)將最后手寫(xiě)簽名或最新輸入手寫(xiě)簽名確定為所登記的數(shù)據(jù)；和第二登記步驟，用于再一次輸入手寫(xiě)簽名，并且當(dāng)偏差超過(guò)閾值時(shí)計(jì)算包括最新輸入手寫(xiě)簽名的n個(gè)最近手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的特征量的偏差，當(dāng)該偏差小于等于閾值時(shí)將這n個(gè)最近手寫(xiě)簽名中的最后或最新輸入手寫(xiě)簽名確定為所登記的數(shù)據(jù)，而當(dāng)該偏差超過(guò)閾值時(shí)再次輸入手寫(xiě)簽名，計(jì)算n個(gè)最近輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的特征量的偏差，并將這些偏差與閾值進(jìn)行比較以判斷是否要登記該數(shù)據(jù)。
16.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證方法將輸入手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量作為所登記的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)記錄到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中；將根據(jù)該特征量計(jì)算出的預(yù)定值與根據(jù)為了認(rèn)證匹配所輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征量計(jì)算出的預(yù)定值進(jìn)行比較；和根據(jù)偏差是小于等于預(yù)定閾值還是超過(guò)了該閾值來(lái)判斷是否要輸出認(rèn)證結(jié)果，其中，將所述登記輸入的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)作為所登記的數(shù)據(jù)來(lái)登記，其中排除了手跡中的不規(guī)則部分；和將用于匹配的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)的所述數(shù)據(jù)與登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，其中排除了用于匹配輸入的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)中的不規(guī)則部分，以便進(jìn)行認(rèn)證匹配。
17.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證裝置，具有用于認(rèn)證匹配的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)產(chǎn)生和登記單元，包括簽名輸入單元，用于若干次輸入手寫(xiě)簽名；特征量計(jì)算單元，用于通過(guò)分析所述簽名輸入單元所若干次輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的各預(yù)定特征來(lái)計(jì)算特征量；相似性計(jì)算單元，用于計(jì)算若干次輸入的手寫(xiě)簽名中的所述特征量計(jì)算單元所計(jì)算出的這些特征量的平均相似性；權(quán)重分配單元，用于根據(jù)所述相似性計(jì)算單元所計(jì)算出的平均相似性來(lái)設(shè)定各特征量的權(quán)重并將權(quán)重分配給各特征量，從而動(dòng)態(tài)地分配權(quán)重；和簽名數(shù)據(jù)登記單元，用于將各特征量與所述權(quán)重分配單元所分配的權(quán)重一起作為若干次輸入手寫(xiě)簽名的人的登記的手寫(xiě)簽名數(shù)據(jù)登記到預(yù)定的存儲(chǔ)裝置中。
18.一種手寫(xiě)簽名認(rèn)證裝置，具有手寫(xiě)簽名認(rèn)證單元，包括簽名輸入單元，用于輸入手寫(xiě)簽名；特征量計(jì)算單元，用于通過(guò)分析所述簽名輸入單元輸入的手寫(xiě)簽名的數(shù)據(jù)的預(yù)定特征來(lái)計(jì)算各特征量；相似性計(jì)算單元，用于計(jì)算事先登記在預(yù)定存儲(chǔ)裝置中的輸入若干次輸入的手寫(xiě)簽名的人的手寫(xiě)簽名的特征量與所述特征量計(jì)算單元計(jì)算出的特征量之間的相似性的平均值；輸入簽名的加權(quán)平均計(jì)算單元，用于利用所記錄的權(quán)重以及所登記的若干次輸入的手寫(xiě)簽名的特征量，計(jì)算所述相似性計(jì)算單元所計(jì)算出的相似性的加權(quán)平均值；所登記的簽名的加權(quán)平均計(jì)算單元，用于得到事先登記在預(yù)定存儲(chǔ)裝置中的若干次輸入手寫(xiě)簽名的人的手寫(xiě)簽名的特征量的各相似性的各平均相似性，并利用權(quán)重來(lái)計(jì)算各平均相似性的加權(quán)平均值；加權(quán)平均值偏差計(jì)算單元，用于計(jì)算所述輸入簽名的加權(quán)平均計(jì)算單元計(jì)算出的加權(quán)平均值與所述所登記的簽名的加權(quán)平均計(jì)算單元計(jì)算出的加權(quán)平均值之間的偏差；和認(rèn)證/拒絕判斷單元，用于當(dāng)所述加權(quán)平均值偏差計(jì)算單元計(jì)算出的偏差小于等于預(yù)定閾值時(shí)輸出認(rèn)證結(jié)果，而當(dāng)該偏差超過(guò)該預(yù)定閾值時(shí)輸出拒絕結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明提供手寫(xiě)簽名認(rèn)證程序、方法和裝置。當(dāng)?shù)怯浐灻麜r(shí)，通過(guò)一種簽名認(rèn)證系統(tǒng)的輸入設(shè)備的輸入裝置n次輸入日文簽名如“富士通”(“Fujitsu”)或英文簽名如“Fujitsu”，并計(jì)算出手跡形狀、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)加速度和書(shū)寫(xiě)壓力的各個(gè)要素。針對(duì)n次輸入的數(shù)據(jù)的各要素設(shè)置nC2的組合，得出各相似性的逆，計(jì)算出各要素的相似性的平均值，根據(jù)該平均值確定各相似性的權(quán)重，計(jì)算出這四個(gè)要素的加權(quán)平均值并將其定義為所登記的簽名的總相似性。在認(rèn)證過(guò)程中，m次輸入/輸出所要比較的簽名數(shù)據(jù)。用同樣的方法可以得到所要比較的簽名的總相似性。
文檔編號(hào)G06K9/00GK1445723SQ0213184
公開(kāi)日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月19日
發(fā)明者村瀨正, 前田剛志, 松永信也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社富士通基本軟件技術(shù)