[发明专利]一种基于手掌侧表面信息的在线笔迹认证方法及系统

权利要求书

1.一种基于手掌侧表面信息的在线笔迹认证方法，其特征在于，包括：

第一步骤：提取注册用户的手写特征信息，并进行用户注册；

第二步骤：提取待测试用户的手写特征信息，并进行认证，如与注册用户手写特征信息相符则通过认证，否则拒绝通过认证；

所述手写特征信息为同时采集的包含在一次书写过程中的手写笔迹信息，以及该书写过程中执笔手与书写平面接触的手掌侧表面的动态信息或静态信息；或者是同时采集的包含在一次书写过程中的手写笔迹信息，以及该书写过程中执笔手与书写平面接触的手掌侧表面的动态信息和静态信息。

所述手写笔迹信息包括笔尖位置信息、笔尖施加于书写平面的三维压力信息、笔杆相对于书写平面的夹角和倾角信息；

所述静态信息包括执笔手与书写平面接触的手掌侧表面纹路图像信息；

所述动态信息包括手掌侧表面施加在书写平面的压力分布信息、手掌侧表面与书写平面接触的轮廓图像信息、手掌侧表面与书写平面接触的面积信息、笔尖到侧手掌接触面重心的距离、笔尖与侧手掌接触面的方位角。

2.根据权利要求1所述基于手掌侧表面信息的在线笔迹认证方法和系统，其特征在于，所述第一步骤的具体过程包括：

将所述手写特征信息中的笔迹信息、动态信息以及静态信息分别训练得到三个认证器；

为用户分配一个唯一的用户标识号；

将用户的用户标识号与三个认证器的参数对应地存入数据库。

3.根据权利要求1所述基于手掌侧表面信息的在线笔迹认证方法和系统，其特征在于，所述第二步骤的具体过程包括：

待测试用户提交其声称的用户标识号和测试手写特征信息；

对所述测试手写特征信息进行特征分离，将分离后的三种特征信息分别输入到与测试用户声称的用户标识号对应的三个认证器，通过对三个认证器输出的结果融合，综合判断是否通过认证。

4.根据权利要求2所述基于手掌侧表面信息的在线笔迹认证方法和系统，其特征在于，将与书写平面接触的手掌侧表面静态信息训练得到认证器，具体步骤如下：

在自然状态下，书写人将持笔手以正常的握笔状态放置在具有同时获取笔尖运动信息以及手掌侧掌面动、静态信息设备提供的稳定书写平面上，然后通过前仰和后倾的方式，使手掌侧表面尽可能多地与书写平面相接触，在持笔手前仰和后倾的过程中，采集设备获取到等时采样的手掌侧表面与书写平面相接触的多帧局部侧掌纹图像信息，最后将所述多帧局部侧掌纹图像采用图像拼接技术拼接出整体手掌侧表面纹路图像，对所述整体手掌侧表面纹路图像滤波后存入数据库用于静态信息认证器的训练；

其中，前仰和后倾的角度以下情况为界：既正常书写时与书写平面相接触的局部手掌侧表面应被包含在所述整体手掌侧表面纹路图像中；

以所述整体手掌侧表面纹路图像作为模板，训练得到所述手写特征信息中与书写平面接触的手掌侧表面静态信息的认证器。

5.根据权利要求1~4任一项所述基于手掌侧表面信息的在线笔迹认证方法和系统，其特征在于，同时采集的所述手写特征信息包括：

用户提供N个手写笔迹序列形成的集合R =｛R₁，R₂，...R_i...，R_N｝，其中第i个手写笔迹序列R_i =｛d_i1，d_i2，...d_ij..，d_iNi｝，第j个采样时刻获取的信息为d_ij=（x_ij，y_ij，px_ij，py_ij，pz_ij，a_ij，z_ij，P_ij，p_ij），1≤i≤N，1≤j≤N_i，N_i表示R_i的采样点个数；式中，x，y表示笔尖在书写平面上的绝对位置信息；px，py，pz表示笔尖施加在书写平面上的三维压力；a表示笔杆相对于书写平面的夹角；z表示笔杆相对于书写平面的转动角；P表示与书写平面相接触的手掌侧掌面的二维掌纹图像；p表示接触面施加在书写平面上的压力分布的二维图像信息，所述p包括接触面所在书写平面的位置及方位信息。