[发明专利]支持移动非接触式数据交换存储的电子手写笔系统及方法

摘要

支持移动非接触式数据交换存储的电子手写笔系统及方法,该系统包括电子笔和上位机，电子笔包括笔杆，笔杆内设置有供电模块、主控模块、物理存储模块、通信模块和通信天线；其将电子手写笔的功能与数据存储集成在一起，通过无线通信的方式实现数据传输，同时，利用笔迹识别进行安全性验证。通过电子笔与存储设备结合的方式，扩展电子笔的功能，实现一种安全、流畅的数据交换方式。通过本专利提出的电子手写系统，能够使得数据存储交换操作更加安全、简单和流畅。

主权项

1.一种用户身份验证方法，其特征在于：该方法利用支持移动非接触式数据交换存储的电子手写笔系统所实施,该系统包括电子笔和上位机，电子笔包括笔杆(6)，笔杆(6)内设置有供电模块(1)、主控模块(2)、物理存储模块(3)、通信模块(4)和通信天线(5)；供电模块(1)、物理存储模块(3)和通信模块(4)均与主控模块(2)连接，通信天线(5)位于笔杆(6)尾部，与通信模块(4)相连接；通信模块(4)连接供电模块(1)和物理存储模块(3)，供电模块(1)与物理存储模块(3)连接；上位机与通信模块(4)无线连接；该方法通过在电子笔原有书写功能的基础上增加数据存储功能，以无线通信的方式进行数据交换，利用笔迹识别进行安全验证并触发数据传输；具体步骤为：(1)安装上位机客户端，保持程序正常运行；(2)利用客户端启动上位机的无线通信功能，保证上位机与电子笔间的实际距离在对应通信方式的通信距离范围内；(3)上位机对笔进行设备识别，检查是否已设定安全验证笔迹，若未设定，提供安全验证界面，要求用户设定个性化安全验证笔迹，设置成功后将笔迹信息发送至电子笔；(4)若已设定安全验证笔迹，则请求电子笔上传验证笔迹信息，收到笔迹信息后，显示安全验证界面，请求用户进行安全验证；(5)若接收到的验证笔迹输入符合预设，则开启数据传输，允许用户获取电子笔存储的文件信息并对其进行操作；(6)若接收到的笔迹输入与预设不符，上位机客户端生成用户提示信息，要求用户再次输入；(7)上位机客户端提供电子笔内存储信息的浏览和操作功能，客户端支持笔迹输入、笔姿态命令输入和控制命令输入；(8)文件传输完成后，允许在客户端断开连接，或电子笔与上位机间距离超过通信距离范围一段时间之后，设备连接自动断开，再次连接需重新登录；(3)步骤中：安全验证笔迹识别允许以下述算法实现：1)用户首次设定签名时，实时捕捉签名笔迹样本点的x‑y坐标信息，并同时存储每个样本点对应的采样时间t，形成签名样本点信息集P{[(x,y),t]|(x,y)∈签名轨迹}；2)根据时间信息t，计算集合P中相邻样本点组成的向量形成向量集3)计算向量集V中相邻向量间的夹角θ，若θ>90°，则将夹角顶点信息[(x,y),θ]加入集合Q中，形成特征点集，并设定Q{[(x,y),θ]|θ>90°，(x,y)∈签名轨迹}为该用户的笔迹识别匹配模板；4)当进行笔迹识别验证时，系统实时捕捉签名笔迹样本点的x‑y坐标和时间信息，形成签名样本点集P₁{[(x₁,y₁),t₁]|(x₁,y₁)∈签名轨迹}；5)针对签名轨迹绘制矩形边界框并缩放，得到与模板大小一致的样本点图及样本点集P₂{[(x₂,y₂),t₁]|(x₂,y₂)∈缩放后的签名轨迹}；6)针对样本点集P₂计算特征点集Q₂{[(x₂,y₂),θ₂]|θ₂>90°，(x₂,y₂)∈缩放后的签名轨迹}；7)计算样本特征点集P₂与模板特征点集P中各个对应点之间的欧拉距离r₂；8)若欧拉距离r₂<r(r为经验阈值)，且θ₂‑θ<β(β为经验阈值)则该点匹配成功；9)若匹配成功的点数所占百分比值c₂>c(c为经验阈值)，则判定验证笔迹匹配成功。