專利名稱：手跡驗(yàn)證裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于根據(jù)手跡(handwriting)信息進(jìn)行手跡驗(yàn)證的一種手跡驗(yàn)證裝置。例如，本發(fā)明涉及用于通過利用先前登記的簽名信息驗(yàn)證輸入簽名信息來(lái)確定輸入簽名的真實(shí)性的一種手跡驗(yàn)證裝置。
圖5表示用電子筆在寫字板上手寫“小川”時(shí)獲得的手跡信息的一個(gè)示例。在這種情況下，將筆跡點(diǎn)20確定為采樣點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)按照規(guī)定的時(shí)間間隔對(duì)電子筆與寫字板接觸的位置信息和書寫壓力進(jìn)行采樣。此外，在這種情況下，將線段21定義為一個(gè)筆劃，這是當(dāng)電子筆與寫字板連續(xù)接觸時(shí)獲得的采樣點(diǎn)形成的一條線段。因此，在圖5所示的示例中，作為電子信號(hào)輸入的手跡“小川”的信息是由21個(gè)采樣點(diǎn)和6個(gè)筆劃構(gòu)成的。
例如在日本待審查專利申請(qǐng)No.2-268373中公開了一種手跡驗(yàn)證方法，這種方法通過利用先前已經(jīng)登記的手跡圖案驗(yàn)證以電子信號(hào)形式輸入的手跡圖案來(lái)確定手跡的真實(shí)性。
下面首先解釋現(xiàn)有技術(shù)的手跡驗(yàn)證方法。圖6為表示現(xiàn)有技術(shù)的手跡驗(yàn)證裝置的操作過程的流程圖。
在步驟S11，調(diào)用登記的簽名圖案。在這個(gè)步驟中，調(diào)用先前由本人簽名構(gòu)成的登記圖案。在步驟S12，輸入該簽名，即將簽名人的簽名作為由坐標(biāo)信息和書寫壓力信息構(gòu)成的三維時(shí)間序列信息輸入。在步驟S13和S14，進(jìn)行規(guī)范化處理。在步驟S13，使采樣點(diǎn)數(shù)目等于相同值L，在步驟S14，將簽名的位置和大小進(jìn)行規(guī)范化處理。
在步驟S15，使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配，并找到一個(gè)時(shí)間應(yīng)變函數(shù)，從而可以使登記圖案與輸入圖案之間的累積偏差最小。
在步驟S16，利用上述時(shí)間應(yīng)變函數(shù)校正輸入圖案的時(shí)間，計(jì)算出其輪廓與登記圖案的偏差作為第一偏差。公式(1)給出登記圖案中次序?yàn)椤癮”的采樣點(diǎn)Zreg與輸入圖案中次序?yàn)椤癰”的采樣點(diǎn)Zinp之間的偏差“d”。在公式(1)中，Wp(O2Wp21)為加權(quán)系數(shù)，Preg為登記圖案的書寫壓力信息，Pinp為輸入圖案的書寫壓力信息。
d2(a,b)=(1-Wp)｜Zreg(a)-Zinp(b)｜2…(1)+Wp｜Preg(a)-Plnp(b)｜2Zreg-Xreg(l)+iYreg(l)Zlnp=Xinp(l)+iYinp(l)=1.2.…,L=-1]]>在步驟S17中，計(jì)算出時(shí)間應(yīng)變函數(shù)本身的累積偏差作為第二偏差dm。第二偏差dm由下列公式(2)定義，其中時(shí)間應(yīng)變函數(shù)為{a(k),B(k)｝。
dm=‖a(k)-b(k)‖||a(k)-b(k)||2=1KΣk=1K|a(k)-b(k)|2---(2)]]>a(1)=b(1)=1a(K)=b(K)=L在步驟S18，利用第一偏差和第二偏差驗(yàn)證該簽名。
如上所述，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的簽名驗(yàn)證方法，通過輸入圖案的采樣點(diǎn)與登記圖案采樣點(diǎn)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配求得簽名輪廓的偏差作為第一偏差。此外，求得時(shí)間應(yīng)變函數(shù)本身的累積偏差作為第二偏差，并使用它們驗(yàn)證該簽名。
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)的簽名驗(yàn)證裝置中，可以會(huì)遇到以下問題。當(dāng)使用現(xiàn)有技術(shù)的簽名驗(yàn)證裝置時(shí)，不可能精確地評(píng)價(jià)簽名輪廓的局部特征。就是說(shuō)，在上述動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配方法中，例如，當(dāng)多個(gè)采樣點(diǎn)與一個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)，將這一個(gè)采樣點(diǎn)與這多個(gè)采樣點(diǎn)之間的坐標(biāo)差值作為一個(gè)局部偏差，該差值與這一個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)，并且還將這一個(gè)采樣點(diǎn)與這多個(gè)采樣點(diǎn)之間的書寫壓力差值作為一個(gè)局部偏差，該差值也與這一個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)。亦即，僅僅使用上述采樣點(diǎn)的信息，而不使用上述采樣點(diǎn)周圍點(diǎn)的信息。所以，這種方法不能夠精確地表示簽名輪廓的局部差異。
在現(xiàn)有技術(shù)的簽名驗(yàn)證裝置中還會(huì)遇到下述問題。在現(xiàn)有技術(shù)的簽名驗(yàn)證裝置中，在驗(yàn)證時(shí)使用的所有特征在進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配時(shí)也都使用了。所以，當(dāng)在驗(yàn)證時(shí)使用的特征類型增加時(shí)，簽名驗(yàn)證所需處理時(shí)間也增加了。就是說(shuō)，當(dāng)使用坐標(biāo)信息和書寫壓力信息作為驗(yàn)證所用特征時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配。但是，為了提高簽名驗(yàn)證的準(zhǔn)確度，需要增加驗(yàn)證所使用的特征類型。所以，由于特征數(shù)目增加，簽名驗(yàn)證所需處理時(shí)間增加。
如上所述，在上述的現(xiàn)有技術(shù)簽名驗(yàn)證裝置中，僅僅利用時(shí)間應(yīng)變函數(shù)對(duì)隨時(shí)間而變化的特征進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此，這種裝置不可能對(duì)隨時(shí)間變化而變化的特征進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。例如，這種裝置不可能對(duì)隨時(shí)間變化而變化的特征如書寫壓力的變化和書寫速度的變化進(jìn)行評(píng)價(jià)。
本發(fā)明通過解決上述問題而得以實(shí)現(xiàn)，所以本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種手跡驗(yàn)證裝置，其特征在于在手跡驗(yàn)證過程中可以精確地反映手跡的局部差異；即使當(dāng)用于驗(yàn)證的特征類型增加時(shí)，也能夠抑制簽名驗(yàn)證所需處理時(shí)間的增加；即使當(dāng)一種特征隨時(shí)間變化而變化時(shí)也能夠?qū)ζ溥M(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種手跡驗(yàn)證裝置，該裝置包括用于將按照規(guī)定時(shí)間間隔采樣的輸入手跡進(jìn)行規(guī)范化處理的一個(gè)規(guī)范化單元；登錄登記手跡的一個(gè)登記手跡詞典；用于使已經(jīng)根據(jù)采樣過程中的采樣點(diǎn)規(guī)范化的輸入手跡與登記手跡相對(duì)應(yīng)，從而使輸入手跡和登記手跡中彼此相符的部分相互對(duì)應(yīng)的一個(gè)對(duì)應(yīng)建立單元；用于根據(jù)建立對(duì)應(yīng)的結(jié)果將至少兩個(gè)連續(xù)采樣點(diǎn)之間的一個(gè)區(qū)間作為一個(gè)圖段而將輸入手跡和登記手跡劃分圖段的一個(gè)圖段劃分單元；用于抽取輸入手跡和登記手跡每個(gè)圖段特征的一個(gè)特征抽取單元；和用于使用每個(gè)圖段的特征用登記手跡驗(yàn)證輸入手跡的一個(gè)手跡驗(yàn)證單元。
在根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)成的手跡驗(yàn)證裝置中，對(duì)應(yīng)建立單元根據(jù)輸入手跡采樣點(diǎn)之間的坐標(biāo)值與登記手跡采樣點(diǎn)之間的坐標(biāo)值之間的差值建立對(duì)應(yīng)。
在根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)成的手跡驗(yàn)證裝置中，特征抽取單元至少隨時(shí)間變化而變化。
在根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)成的手跡驗(yàn)證裝置中，所說(shuō)特征抽取單元至少抽取圖段兩端的特征。
在根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)成的手跡驗(yàn)證裝置中，當(dāng)使用每個(gè)圖段的特征進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，所說(shuō)手跡驗(yàn)證單元在進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)不包括一部分圖段。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的簽名驗(yàn)證裝置的結(jié)構(gòu)方框示意圖；圖2示意性表示本發(fā)明實(shí)施例1的一體顯示型寫字板；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的簽名驗(yàn)證裝置的操作流程圖；圖4為解釋將輸入簽名與登記簽名建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的方式的示意圖；圖5示意性表示用電子筆在寫字板上書寫時(shí)獲得的簽名信息的一個(gè)示例；和圖6為表示現(xiàn)有技術(shù)簽名驗(yàn)證方法操作過程的流程圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在參照附圖更加詳細(xì)地描述優(yōu)選實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1為本發(fā)明的手跡驗(yàn)證裝置的實(shí)施例1的簽名驗(yàn)證裝置的結(jié)構(gòu)方框示意圖。
在圖1中，簽名信息輸入單元1是用于輸入寫作人簽名的一個(gè)單元。將在書寫時(shí)獲得的信息輸入所說(shuō)簽名信息輸入單元1，并按照規(guī)定的時(shí)間間隔對(duì)輸入簽名信息進(jìn)行采樣，并利用簽名信息輸入單元1檢測(cè)輸入簽名是否結(jié)束。所說(shuō)簽名信息輸入單元1由例如一只電子筆和一個(gè)一體顯示型寫字板10構(gòu)成。
簽名信息緩存器2接收已經(jīng)由所說(shuō)簽名信息輸入單元1采樣的簽名信息。關(guān)于這一點(diǎn)，在本說(shuō)明書下文中將在所說(shuō)簽名信息輸入單元1檢測(cè)到輸入簽名過程結(jié)束之前保存在所說(shuō)簽名信息緩存器2中的簽名信息稱為輸入簽名。
規(guī)范化單元3將保存在簽名信息緩存器2中的輸入簽名進(jìn)行規(guī)范化處理。在這個(gè)實(shí)施例中，規(guī)范化裝置3對(duì)采樣值的位置、大小和數(shù)量進(jìn)行規(guī)范化處理。登記簽名詞典4登錄先前已由寫作人登記的簽名信息，在下文中稱之為登記簽名。所說(shuō)對(duì)應(yīng)建立單元5利用輸入簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間坐標(biāo)值與登記簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間坐標(biāo)值之間的差值建立輸入簽名采樣點(diǎn)之間的一個(gè)區(qū)間與彼此相符的登記簽名采樣點(diǎn)之間的一個(gè)區(qū)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
圖段劃分單元6通過根據(jù)利用所說(shuō)對(duì)應(yīng)建立單元5獲得的對(duì)應(yīng)建立結(jié)果將至少兩個(gè)連續(xù)采樣點(diǎn)之間的一個(gè)區(qū)間劃分為一個(gè)圖段而將輸入簽名和登記簽名劃分成圖段。在這個(gè)實(shí)施例中，連接至少兩個(gè)采樣點(diǎn)的一個(gè)區(qū)間或多個(gè)區(qū)間被劃分成一個(gè)圖段，所說(shuō)的一個(gè)區(qū)間或多個(gè)區(qū)間已經(jīng)與采樣點(diǎn)之間的相同區(qū)間相對(duì)應(yīng)。這樣，就完成了劃分圖段。對(duì)于輸入簽名和登記簽名都進(jìn)行上述劃分圖段處理，使得生成整個(gè)簽名的分段信息。
特征抽取單元7利用由圖段劃分單元6獲得的輸入簽名和登記簽名的分段信息抽取輸入簽名和登記簽名中每個(gè)圖段的特征。
手跡驗(yàn)證單元8利用每個(gè)圖段的特征用登記簽名驗(yàn)證輸入簽名。控制單元9通過向前述單元1-8和簽名信息緩存器2傳送操作命令而對(duì)其進(jìn)行控制。
下面參照附圖，描述具有如上所述結(jié)構(gòu)的簽名驗(yàn)證裝置的操作。圖2示意性表示一體顯示型寫字板1O的外觀，該寫字板是簽名信息輸入單元1的一個(gè)實(shí)施例。圖3為表示本實(shí)施例的簽名驗(yàn)證裝置操作過程的流程圖。
將以上述方式構(gòu)成的簽名驗(yàn)證裝置與例如一體顯示型寫字板10相連。當(dāng)寫作人用一只電子筆在寫字板10的簽名輸入?yún)^(qū)域11書寫簽名時(shí)，該裝置開始操作。首先，簽名信息輸入單元1在控制單元9的控制下輸入簽名信息(步驟S1)。將簽名信息如電子筆在寫字板上的位置和電子筆在寫字板上的書寫壓力輸入所說(shuō)簽名信息輸入單元，并按照規(guī)定的時(shí)間間隔對(duì)所輸入的信息進(jìn)行采樣。在控制單元9控制下將所采樣的簽名信息保存在簽名信息緩存器2中。當(dāng)寫作人按下輸入完成按鍵12時(shí)，簽名信息輸入單元1檢測(cè)簽名輸入過程是否結(jié)束，并通知控制單元9簽名輸入已經(jīng)完成。
當(dāng)控制單元9接收到簽名輸入已經(jīng)完成的信息時(shí)，使用保存在簽名信息緩存器2中的輸入簽名進(jìn)行簽名驗(yàn)證的實(shí)際控制操作開始。
首先，根據(jù)由控制單元9發(fā)出的控制命令，規(guī)范化單元3對(duì)保存在簽名信息緩存器2中的輸入簽名的采樣點(diǎn)的位置、大小和數(shù)量進(jìn)行規(guī)范化處理(步驟S2)。
對(duì)于位置的規(guī)范化處理按照下述方式進(jìn)行。例如，在輸入簽名由保存在簽名信息緩存器2中的N個(gè)采樣點(diǎn)構(gòu)成的情況下，利用公式(3)將輸入簽名的坐標(biāo)X(a)和Y(a)(O2a＜N)平移，從而可以使水平方向左端的坐標(biāo)值Xmin與垂直方向上端的坐標(biāo)值Ymin為零。
X(a)=X(a)-Xmin…(3)Y(a)=Y(a)-Ymin對(duì)于采樣點(diǎn)大小的規(guī)范化處理按照下述方式進(jìn)行。利用公式(4)將輸入簽名的坐標(biāo)X(a)和Y(a)平移，從而可以使水平方向右端的坐標(biāo)值Xmax和垂直方向下端的坐標(biāo)值Ymax在預(yù)定范圍A內(nèi)。
X(a)=X(a)*(A/Xmax)…(4)Y(a)=Y(a)*(A/Ymax)對(duì)于采樣點(diǎn)數(shù)量的規(guī)范化處理是這樣進(jìn)行的，使得輸入簽名采樣點(diǎn)數(shù)量N為預(yù)定采樣點(diǎn)數(shù)量Nfix。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)增加或者減少采樣點(diǎn)從而按照規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣時(shí)，可以將采樣點(diǎn)數(shù)量規(guī)范化。
然后，按照控制單元9的控制，對(duì)應(yīng)建立單元5執(zhí)行對(duì)應(yīng)建立操作(步驟S3)。利用輸入簽名采樣點(diǎn)之間區(qū)間的坐標(biāo)值與登記簽名采樣點(diǎn)之間區(qū)間的坐標(biāo)值之間的差值，借助于動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配技術(shù)可以使輸入簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間與登記簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間建立彼此對(duì)應(yīng)的關(guān)系。在這個(gè)實(shí)施例中，利用采樣點(diǎn)在水平方向的區(qū)間與在采樣點(diǎn)在垂直方向的區(qū)間之間的差值作為用于評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配數(shù)值計(jì)算的坐標(biāo)值差值。
公式(5)為求得這些值的一個(gè)公式。在公式(5)中，X(a)為采樣點(diǎn)沿水平方向的坐標(biāo)值，Y(a)為采樣點(diǎn)沿垂直方向的坐標(biāo)值。Xm(a)為采樣點(diǎn)之間沿水平方向編序?yàn)椤癮”的區(qū)間的差值，Ym(a)為采樣點(diǎn)之間沿垂直方向編序?yàn)椤癮”的區(qū)間的差值。關(guān)于這一點(diǎn)，當(dāng)全部采樣點(diǎn)的數(shù)量為Nfix時(shí)，滿足不等式O2a＜(Nfix-1)。
Xm(a)=X(a+1)-X(a)…(5)Ym(a)=Y(a+1)-Y(a)公式(6)為計(jì)算用于動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配處理的偏差計(jì)算值的數(shù)值表示式。在公式(6)中，d(a,b)表示經(jīng)過規(guī)范化處理的輸入簽名中次序?yàn)椤癮”的采樣點(diǎn)的區(qū)間與登記簽名中次序?yàn)椤癰”的采樣點(diǎn)區(qū)間之間的偏差。Xm_inp(a)表示經(jīng)過規(guī)范化處理的輸入簽名沿水平方向的次序?yàn)椤癮”的采樣點(diǎn)區(qū)間的差值。Ym_inp(a)表示經(jīng)過規(guī)范化處理的輸入簽名沿垂直方向的次序?yàn)椤癮”的采樣點(diǎn)區(qū)間的差值。Xm_dic(h)表示登記簽名沿水平方向的次序?yàn)椤癰”的采樣點(diǎn)區(qū)間的差值。Ym_dic(b)表示登記簽名中沿垂直方向的次序?yàn)椤癰”的采樣點(diǎn)區(qū)間的差值。在公式(6)中，滿足不等式O2a＜(Nfix-1)，還滿足不等式O2b＜(Nfix-1)。
如上所述，在動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配方法中，當(dāng)僅僅使用各個(gè)采樣點(diǎn)區(qū)間的坐標(biāo)值之間的差值時(shí)進(jìn)行計(jì)算。所以，能夠高速進(jìn)行處理。d(a,b)=E2+F2]]>…(6)E=Xm_inp(a)-Xm_dic(b)F=Ym_inp(a)-Ym_dic(b)圖4示意性表示將輸入簽名與登記簽名建立對(duì)應(yīng)的一個(gè)示例。如圖4所示，對(duì)應(yīng)建立單元5按照下述方式建立對(duì)應(yīng)。登記簽名采樣點(diǎn)之間的第一區(qū)間SP11-SP12和登記簽名采樣點(diǎn)之間的第二區(qū)間SP12-SP13與經(jīng)過規(guī)范化處理的輸入簽名的采樣點(diǎn)之間的第一區(qū)間SP1-SP2相對(duì)應(yīng)。登記簽名采樣點(diǎn)之間的第三區(qū)間SP13-SP14與經(jīng)過規(guī)范化處理的輸入簽名采樣點(diǎn)之間的第二區(qū)間SP2-SP3和經(jīng)過規(guī)范化處理的輸入簽名采樣點(diǎn)之間的第三區(qū)間SP3-SP4相對(duì)應(yīng)。
接著，在控制單元9的控制下，根據(jù)由對(duì)應(yīng)建立單元5獲得的采樣點(diǎn)之間區(qū)間對(duì)應(yīng)結(jié)果，將經(jīng)過規(guī)范化處理的輸入簽名和登記簽名作為一個(gè)圖段(步驟S4)。圖段劃分單元6將一個(gè)圖段分配給采樣點(diǎn)之間的一個(gè)區(qū)間或多個(gè)區(qū)間，它們與采樣點(diǎn)之間的相同區(qū)間對(duì)應(yīng)。
例如，在如圖4所示輸入簽名采樣點(diǎn)之間區(qū)間與登記簽名采樣點(diǎn)之間區(qū)間彼此對(duì)應(yīng)的情況下，將輸入簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間SP1-SP2作為一個(gè)圖段SG1，將與輸入簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間SP1-SP2對(duì)應(yīng)的登記簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間SP11-SP12和SP12-SP13作為另一個(gè)圖段SG11。
將輸入簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間SP2-SP3和SP3-SP4作為一個(gè)圖段SG2，將與輸入簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間SP2-SP3和SP3-SP4對(duì)應(yīng)的登記簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間SP13-SP14作為另一個(gè)圖段SG12。按照上述方式，圖段劃分單元6對(duì)于輸入簽名采樣點(diǎn)和登記簽名采樣點(diǎn)之間的所有區(qū)間劃分圖段，從而可以構(gòu)成圖段信息。
然后，在控制單元9的控制下，特征抽取單元7利用由圖段劃分單元6生成的圖段信息抽取每個(gè)圖段的驗(yàn)證簽名所使用的簽名信息特征(步驟S5)。在這個(gè)實(shí)施例中，圖段劃分單元6抽取圖段長(zhǎng)度、書寫方向、書寫時(shí)間、書寫速度、書寫壓力的變化和平均書寫壓力作為驗(yàn)證所使用的簽名信息特征。
在這個(gè)實(shí)施例中，圖段長(zhǎng)度是該圖段中采樣點(diǎn)之間的一個(gè)區(qū)間或多個(gè)區(qū)間的總長(zhǎng)度。圖段的書寫方向是從圖段的起始采樣點(diǎn)至圖段的結(jié)束采樣點(diǎn)的方向。書寫時(shí)間是該圖段中采樣點(diǎn)之間區(qū)間的數(shù)目。圖段書寫速度是將該圖段長(zhǎng)度除以該圖段的書寫時(shí)間所得的值。該圖段書寫壓力變化是該圖段中采樣點(diǎn)之間書寫壓力的總差值。圖段平均書寫壓力是該圖段中各個(gè)采樣點(diǎn)處書寫壓力的平均值。
因?yàn)槭前凑杖缟纤龇绞綇膱D段中抽取特征的，所以能夠抽取到隨書寫時(shí)間、書寫速度等參量變化而變化的特征。
然后，在控制單元9的控制下，簽名驗(yàn)證單元8利用由特征抽取單元7抽取的每個(gè)圖段的特征進(jìn)行簽名驗(yàn)證(步驟S6)。在驗(yàn)證簽名之后，結(jié)束操作。簽名驗(yàn)證單元8求出輸入簽名圖段的特征Fc與登記簽名圖段的特征Ac之間的偏差d，從而能夠驗(yàn)證簽名。公式(7)中全部圖段數(shù)目為S。d=1SΣc=1S|Fc-Ac|---(7)]]>在這之后，例如，根據(jù)求出的偏差輸出簽名的一致度(％)。當(dāng)將求出的偏差與一個(gè)預(yù)定閾值進(jìn)行比較就可以確定簽名的真實(shí)性。例如，將對(duì)于每種類型的特征求得的偏差與每種類型特征的一個(gè)預(yù)定閾值進(jìn)行比較。如果所有特征的偏差都小于閾值，就判定輸入簽名是真實(shí)的，就是說(shuō)，判定簽名是由本人書寫的。如果至少一個(gè)特征的偏差大于閾值，則判定輸入簽名不是真的，就是說(shuō)，判定該簽名不是其本人書寫的。
如上所述，當(dāng)簽名人用電子筆在寫字板10上寫下他的簽名時(shí)，以電子信號(hào)形式輸入該簽名，并按照規(guī)定的時(shí)間間隔對(duì)簽名信息如電子筆在寫字板上的位置和書寫壓力進(jìn)行采樣。通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配，在這個(gè)過程中使用了輸入簽名采樣點(diǎn)區(qū)間坐標(biāo)值與登記簽名采樣點(diǎn)區(qū)間坐標(biāo)值之間的差值，可以使彼此相符的采樣點(diǎn)區(qū)間快速地相互對(duì)應(yīng)。
利用采樣點(diǎn)區(qū)間建立對(duì)應(yīng)的結(jié)果，可以將輸入簽名和登記簽名劃分成一個(gè)圖段，并且可以抽取每個(gè)圖段中隨時(shí)間變化而變化的特征。根據(jù)所抽取的特征，將輸入簽名與登記簽名相互驗(yàn)證，從而能夠在簽名驗(yàn)證過程中精確地反映簽名的局部差異，進(jìn)而評(píng)價(jià)簽名的真實(shí)性。之后，利用例如附圖中沒有示出的一個(gè)驗(yàn)證結(jié)果顯示器顯示出簽名驗(yàn)證的結(jié)果。
如上所述，根據(jù)該實(shí)施例的簽名驗(yàn)證裝置，利用將輸入簽名采樣點(diǎn)區(qū)間與登記簽名采樣點(diǎn)區(qū)間建立對(duì)應(yīng)的結(jié)果將輸入簽名和登記簽名劃分圖段，并利用從輸入簽名和登記簽名圖段中抽取的特征驗(yàn)證簽名。由于前述特征，在驗(yàn)證簽名時(shí)能夠精確地反映簽名的局部差異，從而能夠進(jìn)行非常準(zhǔn)確的簽名驗(yàn)證。當(dāng)從圖段中抽取用于驗(yàn)證簽名的簽名信息特征時(shí)，能夠抽取隨時(shí)間變化而變化的特征。所以，能夠非常準(zhǔn)確地驗(yàn)證簽名。
當(dāng)通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配使輸入簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間與登記簽名采樣點(diǎn)之間的區(qū)間相互對(duì)應(yīng)時(shí)，僅僅使用采樣點(diǎn)之間區(qū)間的坐標(biāo)值的差值，因此能夠非?？焖俚亟?duì)應(yīng)。所以，能夠快速地驗(yàn)證簽名。即使用于驗(yàn)證簽名的簽名信息特征類型增加，也能夠抑制處理時(shí)間的增加。故而可以快速地進(jìn)行簽名驗(yàn)證。
當(dāng)抽取隨時(shí)間變化而變化的圖段長(zhǎng)度、書寫方向、書寫時(shí)間、書寫速度、書寫壓力變化和平均書寫壓力作為每個(gè)圖段的特征時(shí)，能夠?qū)﹄S簽名時(shí)間變化而變化的特征進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。所以可以準(zhǔn)確地驗(yàn)證簽名。因而，即使在其他人看到一個(gè)人的簽名并摹仿其簽名，也能夠非常準(zhǔn)確地驗(yàn)證簽名，并且能夠確定摹仿簽名的真?zhèn)巍?br> 關(guān)于這一點(diǎn)，在這個(gè)實(shí)施例中介紹了用于驗(yàn)證簽名的簽名驗(yàn)證裝置，但是，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明并不局限于上述具體的簽名驗(yàn)證裝置。本發(fā)明還可以應(yīng)用于驗(yàn)證書寫信息的任何裝置中。例如，甚至對(duì)于用于驗(yàn)證字符或標(biāo)記手跡的裝置也可以產(chǎn)生與該實(shí)施例一樣的效果。在這種情況下，將該實(shí)施例中的簽名信息用手跡信息代替，將簽名信息輸入單元用輸入手跡信息的手跡信息輸入單元代替，并將簽名信息緩存器用存儲(chǔ)手跡信息的手跡信息緩存器代替。將登記簽名詞典用登記手跡詞典代替，并且可以根據(jù)驗(yàn)證標(biāo)的的不同而改變?cè)~典的內(nèi)容，簽名驗(yàn)證單元可以用作驗(yàn)證手跡的手跡驗(yàn)證單元。
在上述實(shí)施例中，輸入有關(guān)電子筆在寫字板上位置的信息，還輸入書寫壓力的信息。此外，可以輸入電子筆傾斜度的信息，還可以輸入握筆壓力的信息。由于以上所述特征，所以能夠更加準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)手跡。
在上述實(shí)施例中，寫作人用電子筆和寫字板輸入他的簽名。但是，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明并不局限于上述的特定實(shí)施例。只要可以將手跡以電子信號(hào)形式輸入，任何裝置都可以采用本發(fā)明，就是說(shuō)，即使使用其它的裝置或系統(tǒng)，本發(fā)明也能實(shí)現(xiàn)同樣的效果。
在上述實(shí)施例中，只登記了姓名“小川”，但是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施例，即使所登記的包括各種簽名、字符和標(biāo)記，也能實(shí)現(xiàn)同樣的效果。在這種情況下，例如，在登記手跡詞典中不僅登記有登記手跡，而且還登記有與登記手跡如姓名相關(guān)的ID信息和寫作人的登記號(hào)。在驗(yàn)證過程中，輸入手跡和ID信息，讀出登記手跡、與登記手跡詞典中ID信息一致的ID信息，并進(jìn)行處理?；蛘?，可以采用下述系統(tǒng)。例如，在登記手跡詞典中不登記ID信息，將輸入手跡與多個(gè)登記手跡進(jìn)行比較，從多個(gè)登記手跡中甄別出與輸入手跡最近似的登記手跡，然后用甄別出的登記手跡驗(yàn)證輸入手跡。
在上述實(shí)施例中，采樣點(diǎn)的位置、大小和數(shù)量是經(jīng)過規(guī)范化處理的。但是，本發(fā)明并不局限于上述的特定實(shí)施例?？梢愿鶕?jù)在驗(yàn)證手跡時(shí)所使用特征進(jìn)行規(guī)范化處理。例如，可以對(duì)采樣點(diǎn)的位置、大小和數(shù)量其中之一進(jìn)行規(guī)范化處理。此外，可以增加對(duì)于書寫壓力的規(guī)范化處理。
在上述實(shí)施例中，當(dāng)建立采樣點(diǎn)之間區(qū)間的彼此對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)采用了動(dòng)態(tài)規(guī)劃匹配方法。但是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施例。即使使用其它圖案匹配方法，也能實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明相同的效果。當(dāng)驗(yàn)證手跡時(shí)，使用輸入手跡和登記手跡彼此相反的圖段特征就足以完成驗(yàn)證。例如，可以將一個(gè)筆劃確定為一個(gè)圖段來(lái)驗(yàn)證手跡。在這種情況下，采樣點(diǎn)之間的區(qū)間不能準(zhǔn)確地相互對(duì)應(yīng)。所以，降低了手跡驗(yàn)證的準(zhǔn)確度，但是，由于減少了進(jìn)行圖形匹配所需的計(jì)算量，所以能夠快速地進(jìn)行手跡驗(yàn)證。
在上述實(shí)施例中，利用對(duì)應(yīng)建立單元使彼此一致的輸入簽名采樣點(diǎn)區(qū)間和登記簽名采樣點(diǎn)區(qū)間彼此對(duì)應(yīng)。但是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施例，還可以使彼此一致的輸入手跡和一部分與登記手跡的一部分彼此對(duì)應(yīng)。例如，即使對(duì)應(yīng)建立單元使輸入手跡采樣點(diǎn)與登記手跡采樣點(diǎn)彼此對(duì)應(yīng)，也能夠?qū)崿F(xiàn)相同效果。在這種情況下，圖段劃分單元根據(jù)采樣點(diǎn)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的結(jié)果分別將輸入手跡和登記手跡劃分圖段。
在上述實(shí)施例中，僅僅抽取隨時(shí)間變化而變化的特征作為每個(gè)圖段用于驗(yàn)證的特征。但是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施例。例如，可以抽取每個(gè)圖段兩端的坐標(biāo)值或者書寫壓力作為特征，從而可以準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)手跡輪廓信息。在這種情況下，例如，對(duì)輸入手跡的書寫壓力進(jìn)行規(guī)范化處理。求得使輸入手跡與登記手跡相互對(duì)應(yīng)的每個(gè)圖段兩端的坐標(biāo)值和書寫壓力差值，并用它們相互校驗(yàn)。
在上述實(shí)施例中，使用所有圖段驗(yàn)證簽名。但是，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施例?？梢圆徊捎门c在書寫時(shí)可能不穩(wěn)定的筆劃兩端部分對(duì)應(yīng)的圖段。例如，當(dāng)從圖段中抽取特征時(shí)，可以從目標(biāo)中排除對(duì)應(yīng)每個(gè)筆劃±10％長(zhǎng)度的圖段。在這種情況下，如果取消了在驗(yàn)證手跡過程中可能不穩(wěn)定的部分，就會(huì)更加準(zhǔn)確地驗(yàn)證手跡，并且能夠減少抽取特征和驗(yàn)證手跡所需的計(jì)算量。因此，能夠以較高的速度進(jìn)行手跡驗(yàn)證。
如上所述，本發(fā)明的手跡驗(yàn)證裝置具有以下效果。為輸入手跡與登記手跡中彼此相符的部分建立相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系。根據(jù)建立對(duì)應(yīng)的結(jié)果，分別將輸入手跡和登記手跡劃分圖段，并且使用從輸入手跡和登記手跡的各個(gè)圖段中抽取的特征來(lái)驗(yàn)證手跡。由于前述特征，在驗(yàn)證手跡過程中能夠精確地反映手跡特征的局部差別。所以，能夠高準(zhǔn)確度地驗(yàn)證手跡。當(dāng)從這些圖段中抽取用于驗(yàn)證手跡的手跡信息特征時(shí)，可以抽取那些隨時(shí)間變化而變化的特征。因此，能夠以高準(zhǔn)確度驗(yàn)證手跡。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的手跡驗(yàn)證裝置，除了上述效果以外，在為輸入手跡和登記手跡中彼此相符的部分建立對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，利用輸入手跡采樣點(diǎn)區(qū)間的坐標(biāo)值與登記手跡采樣點(diǎn)區(qū)間的坐標(biāo)值之間的差值可以高速度地進(jìn)行建立對(duì)應(yīng)的處理。因此，能夠高速度地驗(yàn)證手跡。即使增加了用于驗(yàn)證的手跡信息特征類型，也能夠抑制處理時(shí)間的增加。所以，可以快速地進(jìn)行手跡驗(yàn)證。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的手跡驗(yàn)證裝置，除了上述效果以外，特征抽取單元至少抽取隨時(shí)間變化而變化的特征。由于上述特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)隨時(shí)間變化而變化的特征。所以，能夠以高準(zhǔn)確度進(jìn)行手跡驗(yàn)證。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的手跡驗(yàn)證裝置，除了上述效果以外，如果特征抽取單元至少抽取圖段兩端的特征，就能夠更加準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)手跡真實(shí)性。所以，能夠以高準(zhǔn)確度驗(yàn)證手跡。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的手跡驗(yàn)證裝置，除了上述效果以外，當(dāng)利用每個(gè)圖段的特征驗(yàn)證手跡時(shí)，可以從目標(biāo)中排除該圖段的一部分。由于上述特點(diǎn)，能夠以較高準(zhǔn)確度進(jìn)行手跡驗(yàn)證，和以較高速度進(jìn)行手跡驗(yàn)證的處理。
權(quán)利要求
1.一種手跡驗(yàn)證裝置，它包括用于將按照規(guī)定時(shí)間間隔采樣的輸入手跡進(jìn)行規(guī)范化處理的一個(gè)規(guī)范化單元；登錄登記手跡的一個(gè)登記手跡詞典；用于使已經(jīng)根據(jù)采樣過程中的采樣點(diǎn)規(guī)范化的輸入手跡與登記手跡相對(duì)應(yīng)，從而使輸入手跡和登記手跡中彼此相符的部分相互對(duì)應(yīng)的一個(gè)對(duì)應(yīng)建立單元；用于根據(jù)建立對(duì)應(yīng)的結(jié)果將至少兩個(gè)連續(xù)采樣點(diǎn)之間的一個(gè)區(qū)間作為一個(gè)圖段而將輸入手跡和登記手跡劃分圖段的一個(gè)圖段劃分單元；用于抽取輸入手跡和登記手跡每個(gè)圖段特征的一個(gè)特征抽取單元；和用于使用每個(gè)圖段的特征用登記手跡驗(yàn)證輸入手跡的一個(gè)手跡驗(yàn)證單元。
2.如權(quán)利要求1所述的一種手跡驗(yàn)證裝置，其特征在于，所說(shuō)對(duì)應(yīng)建立單元利用輸入手跡采樣點(diǎn)之間的坐標(biāo)值與登記手跡采樣點(diǎn)之間的坐標(biāo)值之間的差值建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的一種手跡驗(yàn)證裝置，其特征在于，所說(shuō)特征抽取單元至少隨時(shí)間變化而變化。
4.如權(quán)利要求1所述的一種手跡驗(yàn)證裝置，其特征在于，所說(shuō)特征抽取單元至少抽取圖段兩端的特征。
5.如權(quán)利要求1所述的一種手跡驗(yàn)證裝置，其特征在于，所說(shuō)手跡驗(yàn)證單元在利用每個(gè)圖段的特征進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，排除這些圖段的一部分進(jìn)行驗(yàn)證。
全文摘要
一種手跡驗(yàn)證裝置包括用于將按規(guī)定時(shí)間間隔采樣的輸入手跡規(guī)范化處理的一個(gè)規(guī)范化部件；登錄登記手跡的一個(gè)登記手跡詞典；用于使規(guī)范化的輸入手跡與登記手跡相對(duì)應(yīng)的一個(gè)對(duì)應(yīng)建立部件；用于根據(jù)對(duì)應(yīng)結(jié)果對(duì)輸入手跡和登記手跡劃分圖段的一個(gè)圖段劃分部件；用于抽取輸入手跡和登記手跡每個(gè)圖段特征的一個(gè)特征抽取部件；和用于使用每個(gè)圖段的特征用登記手跡驗(yàn)證輸入手跡的一個(gè)手跡驗(yàn)證部件。
文檔編號(hào)G06K9/00GK1227373SQ9910217
公開日1999年9月1日 申請(qǐng)日期1999年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月23日
發(fā)明者小川勇, 川又武典, 依田文夫 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社