一种和书写文字内容无关的汉字笔迹可视化鉴定方法技术

本发明专利技术公开了一种和书写文字内容无关的汉字笔迹可视化鉴定方法。方法包括：１）在用户使用手写笔在手写板上写字的过程中，每隔Ｔ↓［＿ｓｔｅｐ］秒采集并保存手写笔的笔尖移动速度的大小、方向，和笔尖对手写板压力；２）用户书写过程结束之后，计算笔尖移动速度的大小、方向和笔尖对手写板压力的分布信息，并将分布信息可视化；３）用户书写过程结束之后对所有采集到的数据进行分类，将每个类别的信息可视化；４）通过比较可视化结果的相似度来鉴定笔迹的真伪。本发明专利技术公开的与文字内容无关的汉字笔迹可视化鉴定方法，通过分析并可视化用户的书写习惯，然后根据可视化结果进行笔迹鉴定，可以快速、稳定和准确的鉴定笔迹的真伪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据的分析和可视化技术，尤其涉及一种和书写文字内容无关 的汉字笔迹可视化鉴定方法。
技术介绍
可视化是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转化成图形或图像在 屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形 学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、 数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。科学计算可视化能够把科学数 据，包括测量获得的数值、图像或是计算中涉及、产生的数字信息变为直观的、 以图形图像信息表示的、随时间或空间变化的物理现象或物理量呈现在研究者 面前，是他们能够观察、模拟和计算。在可视化方法方面，与本专利技术最相关的是Petra Neumann在《可视化个性化的打字过程》(Keystrokes: Personalizing Typed Text with Visualization) —文中提出了将用户打字的个性化特征可视化出来的方 法在用户每次击打键盘按键的过程中，跟踪记录按下两个按键之间的时间间 隔和按键位置，以及某一按键被删除、重新击打或者代替的次数。并行坐标系 是一种可视化过程中最常用到的方法，Huamin Qu在《香港空气污染的可视化 分析》 一文中使用并行坐标系来分析空气中的污染元素，以及污染元素之间的 线性关系。到目前为止，笔迹鉴定都是通过比较笔迹的形状实现的，但是这种方法的 缺陷是形状或者手写风格都是易于模仿的，甚至可以通过算法模仿，在鉴定不 同用户的书法作品时还存在书写内容会变化的可能，这样就会大大降低笔迹鉴 定的准确性，另一方面，用户的书写习惯几乎不可能模仿，因此可以辅助形状 比较来实现更加准确的笔迹鉴定。这也是专利技术本方法的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种和书写文字内容无关的汉 字笔迹可视化鉴定方法。，其特征在于包括如下步骤1)在用户使用手写笔在手写板上写字的过程中，每隔Tj^秒采集并保存 手写笔的笔尖移动速度的大小、方向，和笔尖对手写板压力；2) 用户书写过程结束之后，计算笔尖移动速度的大小、方向和笔尖对手写 板压力的分布信息，并将分布信息可视化；3) 用户书写过程结束之后对所有采集到的数据进行分类，将每个类别的信 息可视化；4) 通过比较可视化结果的相似度来鉴定笔迹的真伪。所述的在用户使用手写笔在手写板上写字的过程中，每隔Tj^秒采集并保 存手写笔的笔尖移动速度的大小、方向，和笔尖对手写板压力的步骤-(a) 在用户手写过程在，每隔Tjtep秒采集一次手写笔的笔尖移动速度大 小、方向，和笔尖对手写板压力；(b) 将每次采集到的手写笔的笔尖移动速度的大小、方向，和笔尖对手写 板压力数据，以分组的方式fKl,^^tow,，;^^^J，顺序保存在文件中，其中v,表 示t时刻的笔尖移动速度矢量，&>^"/0 ,表示t时刻笔尖移动的方向，； r^wre,表 示t时刻笔尖对手写板的压力。所述的用户书写过程结束之后，计算笔尖移动速度的大小、方向和笔尖对 手写板压力的分布信息，并将分布信息可视化的步骤(C)将从0到v^的区间等分成w个子区间，v^表示书写过程中笔尖移动的最大速度，根据公式《=^, "(0,"]，计算用户书写速度的大小属于第i个L固子区间时的百分比，C,。,。,是在用户书写过程中采集到的在的数据组的总数，C;表 示速度大小属于第i个子区间内的数据组的数目；(d)统计用户书写过程中笔尖移动的方向的分布信息，将0到360等分成m个子区间，根据公式《^'°"=^~， ye(O，附]计算用户书写时笔尖移动的方向在第j个区间的百分比，C,。,。,是在用户书写过程中采集到的在的数据组的总数， 表示笔尖移动的方向属于第j个子区间内的数据组的数目； (e )统计用户书写过程中笔尖对手写板的压力的分布信息，将0到等分成/个子区间，pre^"^^表示在写字过程中笔尖对手写板压力的最大值，根据公式Wf自r、^!!:， &e(0,/]，计算用户书写时笔尖对手写板的压力在第&个"她/区间的百分比，C,。,。,是在用户书写过程中采集到的在的数据组的总数，C广"""表 示笔尖对手写板的压力属于第t个子区间内的数据组的数目；(f)通过花朵图来可视化用户手写时笔尖移动速度的大小、方向和笔尖对手写板的压力的分布信息，花朵由花瓣、花蕊和花萼三个部分组成；(g) 用花瓣来可视化用户手写过程中笔尖移动速度大小的分布信息，二维 直角坐标系的坐标原点O是花朵的中心，花瓣的数目为步骤(c)中描述的《， 从;c +轴开始，过O作射线将二维坐标系等分成w个子区间，每个子区间的范围 是， 每个子区间表示的速度区间是 bW .(卜l)/w)，v^ e (O,n]，在每个子区间内过O作两条相交的圆弧来表示花瓣 的轮廓，花瓣面积的大小与用户手写过程中速度大小在该子区间的百分比成正 比；(h) 用花蕊来可视化用户手写过程中笔尖对手写板的压力的分布，花蕊的 数目为步骤(e)中描述的/，每个花蕊都是过坐标原点O的圆弧，从x +轴开始， 过0作射线将二维坐标系等分成/个子区间，每个子区间的范围是 ， 每个子区间表示的压力区间是 ，在每个子区间内，过O作一条圆心角 是120度的圆弧，圆弧的长度与用户手写过程中笔尖对手写板的压力在该子区 间的百分比成正比；(i) 长度最长的花蕊的末端^是花萼的中心，花萼用来可视化用户手写过 程中笔尖移动的方向的分布，以^为原点建立一个二维直角坐标系04,从04的 ;c+轴开始，过^作射线将04等分成w个子区间，每个子区间的范围是 ，每个子区间表示的用户在手写过程中笔尖移动的 方向区间是，在每个子区间内，以4为端点作一段线段^4" ^,.的长度与用户手写过程中笔尖移动的方向的在该子区间内百分比 成正比，再用二次样条曲线将^js(0，附]连接起来形成花萼的轮廓。所述的用户书写过程结束之后对所有采集到的数据进行分类，将每个类别 的信息可视化的步骤(j)根据在数据采集的时刻对采集到的数据进行分类，分类的方法是，所 有的汉字都由横、竖、撇、捺、点五种笔划组成，所有写笔划"横"时采集到 的数据归为一类，所有写笔划"竖"时采集到的数据归为一类，所有写笔划"撇" 时采集到的数据归为一类，所有写笔划"捺"时采集到的数据归为一类，所有 写笔划"点"时采集到的数据归为一类；(k)使用五瓣花的花朵图形对所有采集到的数据进行可视化，二维坐标系 的坐标原点O是花朵的中心，五瓣花由五个花瓣和连接花瓣中心与坐标原点O的 线段组成，每个花瓣用来描述用户书写一类笔划时笔尖移动速度的分布信息，每条链接花瓣中心和花朵中心的线段用来描述书写一类笔划时笔尖对手写板压 力的分布信息；(1)以0为端点作第《(^)条线段，每条线段与;c+轴的夹角为(q-l).72度，线段长度为Z，每条线段的另一个端点是&，也是每个花瓣的中心；(m)按照步骤(C)计算用户手写一种笔划的过程中笔尖移动速度的分布 信息，以&为中心建立直角坐标系0^，从0^的;c +轴开始，过&作射线将(9&等 分成"个子区间，每个子区间的范围是，每个子区间 表示的用户在手写过程中笔尖移动速度大小的子区间是 ，在每个子区间内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种和书写文字内容无关的汉字笔迹可视化鉴定方法，其特征在于包括如下步骤：　１）在用户使用手写笔在手写板上写字的过程中，每隔Ｔ↓［＿ｓｔｅｐ］秒采集并保存手写笔的笔尖移动速度的大小、方向，和笔尖对手写板压力；　２）用户书写过程结束 之后，计算笔尖移动速度的大小、方向和笔尖对手写板压力的分布信息，并将分布信息可视化；　３）用户书写过程结束之后对所有采集到的数据进行分类，将每个类别的信息可视化；　４）通过比较可视化结果的相似度来鉴定笔迹的真伪。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐颂华，杨文霞，刘智满，潘云鹤，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]