电子签署书写方向及朝向校验方法、系统、设备及介质技术方案

本申请公开一种电子签名书写方向及朝向校验方法，在线采集电子签名数据，提取签名特征序列，获取签名二值化图像；根据签名序列计算电子签名书写方向置信度，将签名二值化图像进行傅里叶变换，计算图像中多方向的平均亮度，生成多方向特征，根据多方向特征计算电子签名书写朝向置信度，根据上述置信度确定电子签名的书写方向和朝向，不需要依赖大量训练数据获得精度高的判断结果，且校验时间短，提高了在线签署识别的准确性和效率。了在线签署识别的准确性和效率。了在线签署识别的准确性和效率。

【技术实现步骤摘要】
电子签署书写方向及朝向校验方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及计算机信息处理
，具体为对电子签署书写方向和朝向的校验方法。

技术介绍

[0002]在进行电子签名的校验中，会涉及到大量的签名对比，但签名人或由于签名设备或由于签名姿势的关系，造成签字的结果发生歪斜的情况，导致在电子签名验证和对比中会损失很多笔画特征信息，以及获取的特征信息不准确，导致校验结果错误，准确率下降等一系列问题。所以，电子签名的角度矫正可以说是签名对比的预处理中必不可少的一部分。
[0003]通常，为了能够在在线签名识别比对中快速通过验证模型能更准确的识别验证电子签名，正常规范书写的签名需满足如下条件：签名朝向为横屏方向，而非竖屏方向，从左往右书写，从上往下书写，但经常会出现书写方向和顺序不规范的情况。不规范的书写导致签名识别验证准确率下降，同一签署人的多次书写不能通过系统验证登录，效率低等问题。
[0004]现有技术通常在电子签名识别验证、模型训练阶段，对电子签署的方向和朝向不做预先判断，在用户不规范签署电子签名时，签名识别和验证的准确率低，如果采用常用的图像处理算法，例如深度学习模型对电子签名方向和朝向做识别判断，如果要达到好的精度，一方面需要大量的训练数据，另一方面其校验时间比较长。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术存在的上述问题，提出一种电子签名书写方向和书写朝向验证方法，以解决书写不规范时电子签名验证模型识别准确率低，方向校验需要大量训练数据，以及校验时间长的问题。r/>[0006]根据本申请的一个方面，提出一种电子签名书写方向及朝向校验方法，包括，在线采集电子签名数据，提取签名特征序列，获取签名二值化图像；根据签名序列计算电子签名书写方向置信度，将签名二值化图像进行傅里叶变换，计算图像中多方向的平均亮度，生成多方向特征，根据多方向特征计算电子签名书写朝向置信度，根据上述置信度确定电子签名的书写方向和朝向。
[0007]进一步优选，根据电子签名笔迹点的坐标序列(X，Y)与签名书写长度L的线性相关系数作为书写方向置信度，将该书写方向置信度与置信度阈值比较，确定签名书写方向；根据签名二值化图像获取各频率的振幅图像，计算表示该签名中不同方向的笔划和笔划之间的朝向关系的方向特征向量，调用逻辑斯蒂回归模型对特征向量H进行训练分类，获取横屏签署置信度，该横屏签署置信度与签署朝向置信度阈值比较，确定签名书写朝向。
[0008]进一步优选，确定签名书写方向进一步包括，根据电子签名笔迹点的坐标序列(X，Y)与签名书写长度的线性相关系数，确定签名书写方向，具体包括：调用公式：
[0009][0010][0011]分别计算横坐标X、纵坐标Y和签名长度L之间的线性相关系数r(x)、r(y)，当上述相关系数分别大于从左至右、从上到下的书写方向置信度阈值，签名书写方向正确，其中，Cov{X，L}，Cov{Y，L}分别表示X与L，Y与L的协方差，Var(X)，Var(Y)，Var(L)分别表示X，Y，L的方差。
[0012]进一步优选，确定签名书写朝向进一步包括，将二值化签名图像I(x，y)做二维离散傅里叶变换，根据公式：
[0013][0014]得到其各频率的振幅图像F(u，v)，对振幅图像F(u，v)进行频率中心化处理，使得低频信号集中在图像中心位置，根据公式：得到图像G(u，v)，调用二值图像Mask
k
(u，v)对图像G(u，v)进行掩码处理，根据公式：h
k
＝E{g(u，v)|mask
k
(u，v)＝1}计算以图像中心为原点，θ
k
为倾角方向，图像G(u，v)的平均亮度h
k
，对平均亮度h
k
进行归一化处理，由归一化处理后的平均亮度构建得到K维方向特征向量：根据特征向量H表示该签名中不同方向的笔划和笔划之间的朝向关系，其中，E{
·
|
·
}表示条件期望值，mod表示模运算符；调用逻辑斯蒂回归模型对特征向量H进行训练分类，回归模型输出特征向量权重，根据签名的方向特征向量调用公式：
[0015]r(z)＝LR(H)
[0016]计算电子签名的横屏签署置信度r(z)，根据置信度r(z)与设定阈值比较判断电子签名书写朝向。
[0017]进一步优选，根据特征向量大小确定签名书写朝向，其中，当特征向量在100度和170度方向时，确定签名的签署方向为横屏书写，当特征向量大小在10度和80度方向时，确定电子签名的签署方向为竖屏签署。
[0018]根据本申请另一方面，提出一种电子签名书写方向和朝向校验系统，采集模块在线采集电子签名数据，提取签名特征序列，获取签名二值化图像；计算模块根据签名序列计算电子签名书写方向置信度，将签名二值化图像进行傅里叶变换，计算图像中多方向的平均亮度，生成多方向特征，根据多方向特征计算电子签名朝向置信度，判别模块分别将上述置信度与对应置信度阈值比较，确定电子签名的书写方向和朝向。
[0019]进一步优选，根据电子签名笔迹点的坐标序列(X，Y)与签名书写长度的线性相关系数，确定签名书写方向，具体包括：调用公式：
[0020][0021][0022]分别计算横坐标X、纵坐标Y和签名长度L之间的线性相关系数r(x)、r(y)，当上述
相关系数分别大于从左至右、从上到下的书写方向置信度阈值，签名书写方向正确，其中，Cov{X，L}，Cov{Y，L}分别表示X与L，Y与L的协方差，Var(X)，Var(Y)，Var(L)分别表示X，Y，L的方差。
[0023]进一步优选，确定签名书写朝向进一步包括，将二值化签名图像I(x，y)做二维离散傅里叶变换，根据公式：
[0024][0025]得到其各频率的振幅图像F(u，v)，对振幅图像
[0026]F(u，v)进行频率中心化处理，使得低频信号集中在图像中心位置，根据公式：得到图像G(u，v)，调用二值图像Mask
k
(u，v)对图像G(u，v)进行掩码处理，根据公式：h
k
＝E{g(u，v)|mask
k
(u，v)＝1}计算以图像中心为原点，θ
k
为倾角方向，图像G(u，v)的平均亮度h
k
，对平均亮度h
k
进行归一化处理，由归一化处理后的平均亮度构建得到K维方向特征向量：根据特征向量H表示该签名中不同方向的笔划和笔划之间的朝向关系，其中，E{
·
|
·
}表示条件期望值，mod表示模运算符；调用逻辑斯蒂回归模型对特征向量H进行训练分类，回归模型输出特征向量权重，根据签名的方向特征向量调用公式：r(z)＝LR(H)，计算电子签名的横屏签署置信度r(z)，根据置信度r(z)与设定阈值比较判断电子签名书写朝向。
[0027]根据本申请另一方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子签署书写方向及朝向校验方法，其特征在于，在线采集电子签名数据，提取签名特征序列，获取签名二值化图像；根据签名序列计算电子签名书写方向置信度，计算签名二值化图像中多方向的平均亮度，生成多方向特征，根据多方向特征计算电子签名书写朝向置信度，根据上述置信度确定电子签名的书写方向和朝向。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据电子签名笔迹点的坐标序列(X，Y)与签名书写长度L的线性相关系数作为书写方向置信度，根据该书写方向置信度确定签名书写方向；根据签名二值化图像获取各频率的振幅图像，计算表示该签名中不同方向的笔划和笔划之间朝向关系的方向特征向量，调用逻辑斯蒂回归模型对特征向量进行训练分类，获取横屏签署置信度，确定签名书写朝向。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定签名书写方向进一步包括，根据电子签名笔迹点的坐标序列(X，Y)与签名书写长度的线性相关系数，确定签名书写方向，具体包括：调用公式：括：调用公式：分别计算横坐标X、纵坐标Y和签名长度L之间的线性相关系数r(x)、r(y)，当上述相关系数分别大于从左至右、从上到下的书写方向置信度阈值，签名书写方向正确，其中，Cov{X，L}，Cov{Y，L}分别表示X与L，Y与L的协方差，Var(X)，Var(Y)，Var(L)分别表示X，Y，L的方差。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定签名书写朝向进一步包括，将二值化签名图像I(x，y)做二维离散傅里叶变换，根据公式：得到各频率的振幅图像F(u，v)，对振幅图像F(u，v)进行频率中心化处理，使得低频信号集中在图像中心位置，根据公式：得到图像G(u，v)，对图像g(u，v)进行掩码处理，得到以图像中心为原点，θ
k
为倾角方向图像的平均亮度h
k
，归一化处理平均亮度构建得到K维方向特征向量：调用逻辑斯蒂回归模型对特征向量H进行训练分类，输出特征向量权重，计算电子签名的横屏签署置信度r(z)，根据置信度r(z)与设定阈值比较判断电子签名书写朝向。5.根据权利要求1
‑
4其中之一所述的方法，其特征在于，根据特征向量确定签名书写朝向，其中，当特征向量在100度和170度方向时，电子签名的签署方向为横屏书写，当特征向量大小在10度和80度方向时，电子签名的签署方向为竖屏签署。6.一种电子签署书写方向和朝向校验系统，其特征在于，采集模块在线采集电子签名数据，提取签名特征序列，获取签名二值化图像；计算模块根据签名序...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈中皓，覃勋辉，申发海，刘科，
申请(专利权)人：重庆傲雄在线信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：