[发明专利]一种面向签字笔的签名真伪性鉴别系统

说明书

发明公开了一种面向签字笔的签名真伪性鉴别系统。包括信息录入模块、样本数据库模块、特征模型构建模块，特征提取模块、相似性度量模块以及鉴别与输出模块。鉴别过程为特征模型构建模块对信息录入模块采集的特征信息进行空间建模，从空间几何模型中提取书写水平压力和握笔姿势两类特征随时间和字迹长度变化关系的特征参数，构建矩阵输入系统。利用每类特征的平均信息熵计算其权重系数，结合矩阵相似性性度量的方法计算出待测信息和样本信息的综合特征相似度。在鉴别与输出模块，将综合相似度和不同签名者对应的相似度阈值进行比较，对签名真伪性进行鉴别并输出最后的鉴别结果。本发明提出的签字鉴伪和身份认证方法，结果客观、稳定。

技术领域

本发明涉及一种面向签字笔的使用者签名真伪性鉴别系统，属于数字图像处理与签字鉴伪技术领域。

背景技术

21世纪是信息时代，金融、医疗、政府和公共事业等重点行业与企业都被大数据全面覆盖，各种数字化产品的出现，给人们带来了高效便捷的生活，极大地提高了人们的生活品质，但与此同时，也不可避免地带来了许多信息安全方面的问题。日常交易与事务中所涉及人员的身份认证则是其中一个亟需解决的问题。随着基于人体生物特征的身份鉴别技术的深入研究，目前研究人员考察的人体生物特征已经开始从个人DNA、指纹、视网膜等先天所固有的特征开始转向如签名、声音和步态等后天形成的特征。这些后天形成的特征中，手写签名这种特征是由人的神经系统与肌肉反映共同影响的，与书写者的习惯、性格和接受的书写训练有关，因而具有较强的稳定性和各异性，能够较为有效地实现签名者身份的鉴别。

目前研究人员根据签名的获得方式不同，将手写签名鉴别分为在线和离线两种方式，离线签名鉴伪大多是针对字体的笔画、轨迹等静态特征的鉴别，在线签名鉴伪则利用其在线的优势，考察字体的动态特征，例如笔尖速度、加速度等。然而，无论是离线签名还是在线签名，目前的研究者们均把目光投向对于签名字体本身的研究，而忽略了一些伴随签名而产生的、能够反映签名真伪性的其他特征。签字笔作为签名工具，是任何签名过程必不可少的设备，并且由于各人的习惯和接受的训练不同，其签名时，握笔的姿势、力度等特征均不同，且与笔迹特征类似，同样具有较强的稳定性和各异性。较之笔迹的速度、加速度等动态特征，从签字笔上提取特征将更为方便快捷。因此，若将从签字笔上提取的这些特征加以利用，将有助于提高签名鉴伪的准确性，拓展签名鉴伪技术的研究方向。然而，目前无论是理论研究或是实际应用，均未有研究者将目光投向从签字笔上获得的这些特征，均未有面向签字笔的签字鉴伪技术方面的研究。

发明内容

本发明针对当前社会热门的手写签字鉴伪与身份认证方面的技术空缺，提出一种面向签字笔的签名真伪性鉴别系统，以进一步提高签名鉴伪的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种面向签字笔的签名真伪性鉴别系统，其特征在于，包括信息采集单元和以下各程序模块：

1)信息录入程序模块：录入待测签名者的签名信息和个人身份信息，签名信息包括签名者书写时的书写水平压力动态特征、握笔压力动态特征、书写时间和书写字迹长度；

2)样本数据库程序模块：预先存储签字笔所采集到的样本签名者握笔书写时的动态特征信息以及个人身份信息，动态特征信息包括书写水平压力动态特征和握笔压力动态特征；

3)特征模型构建程序模块：采集并构建签名者握笔时的书写水平压力动态特征模型和握笔压力动态特征模型：

书写水平压力动态特征：螺纹圆柱位于签字笔笔柱下端与笔芯贴合处，螺纹圆柱的内表面沿圆周方向设置有多个压力传感装置一，由于每个人的签名书写习惯的不同，签名者签名时，笔柱螺纹圆柱的内表面不同方向所受笔芯的压力变化情况也不同，并且具有各异性，因此可以采集笔柱螺纹圆柱内表面不同方向的压力变化情况作为书写水平压力动态特征。