动态手写笔迹的函数表示方法与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着中国社会经济的发展和国际交往的日益频繁，在金融界以及政界会有各种各样的协议书、合同、法规及支票等都需要当事人签名。因此，假如签名被伪造，有可能将造成严重的社会后果和巨大的经济损失，更严重的会破坏整个金融秩序和社会安定。因此，对笔迹进行可靠、有效、快速的鉴定具有重要的社会价值和实用意义。手写笔迹鉴别是计算机视觉和模式识别领域中一个非常活跃的研究课题。作为一种身份鉴别的手段，手写体笔迹鉴别有许多优点，易于获取，而且不同的人通常有不同的笔迹。因此基于笔迹的身份鉴别有着十分广阔的应用范围，它可以用于金融、保安甚至考古学等领域。

目前笔迹鉴定基本上都是采用人工的方法，鉴定过程慢且不可靠，特别是容易引入人为感情因素，影响鉴定效果的真实性。利用计算机辅助进行笔迹鉴定，可以提高鉴定速度与准确性，避免人为因素的影响。虽然计算机不是人的大脑，不能对目标做出最终的鉴定，但能够很好的缩小鉴定的范围，为人工鉴定提供有利的帮助。因此，计算机笔迹鉴定的意义更是十分明显的。动态手写笔迹的函数表示方法与实现便是手写笔迹鉴别中一个重要的内容。

计算机笔迹鉴别的研究最早始于本世纪60年代。1966年苏联的几名研究者发表了用电子计算机进行笔迹鉴别的研究报告，这大概是最早的报导了。他们的方法是从字符骨架提取一些代表点作为特征，用字母作为实验样本，得到了75%的鉴别正确率。至70年代末、80年代初，计算机笔迹鉴别的研究和开发形成一个热潮。其中影响最大的要算前联邦德国刑事技术部主持研制的计算机联网笔迹鉴别系统。该项目投资大、历时长，有大量专家学者参加了研究，提出了一系列行之有效的方法。日本虽未公开报导过他们的笔迹鉴别系统，但他们至少在研究上做出了很大的贡献。日本学者在这方面发表的文献数量最多，质量也都比较高。由于语言文字上的渊源，日本的方法比较适合中国的情况，很值得借鉴。

中国的文检部门在笔迹检验方面的水平是世界领先的。中科院自动化研究所文字识别实验室从1992年开始，与北京市刑事科技研究所合作，开始了这方面的研究。1997年，刘成林、刘迎建、戴汝为发表的《基于多通道分解和匹配的笔迹鉴别研究》和《简化的wigner分布及其在笔迹鉴别中的应用》等文章提出了自己的新的识别方法，并取得了较好的效果。2000年，谭铁牛提出的将笔迹、文字识别问题作为纹理识别来处理的方法，通过选取17个人的笔迹进行实验，也取得了较好的效果。2005年2月，清华大学电子系与公安部第二研究所合作研制的“计算机笔迹鉴别系统”也通过了公安部组织的技术鉴定。目前国内有很多的公司都在致力于笔迹鉴别系统方面的开发，并取得了一些成果，但是真正投入实际应用并能够达到满意效果和广泛使用的笔迹鉴定系统到现在还几乎没有。

2. 研究的基本内容与方案

笔迹的静态特征和动态特征是根据采样方式的不同从相同的笔迹获得的两种特征。因此，他们之间必然存在某种联系。如果通过深入研究找到两者之间的规律，并在脱机笔迹鉴定系统中，采取由静态特征信息推导动态特征信息的办法，可以得到更为有意义的笔迹特征，将使脱机笔迹鉴定系统的性能得到显著的提升。

本课题研究主要有动态信息处理与静态信息处理两大方面的工作:笔迹的动态信息取自于手写板，是研究的重要对象。通过手写板按照书写的先后顺序捕获到的动态信息数据存储于文本文件中，包括采样点的序号、采样点坐标、压力、速度、加速度。

（1）动态信息的处理。

1)从动态信息中读取出由坐标点构成的点云，并能够进行缩放。

3. 研究计划与安排

1-3周 查阅中、英文资料，完成开题报告，完成不少于2万字符的英文翻译任务；4-8周 学习和评测序列函数表示方法；9-16周 完成动态手写笔迹的函数表示算法实现和评测总结；17周 修改完成毕业论文，答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

1) andrew r.webb, keith derek copsey, gavin cawley. statistical pattern recognition. wiley-blackwell, 2011.2)zhu x,jin l.calligraphic beautification of handwritten chinese characters: a patternized approach to handwriting transfiguration. proceedings of international conference on frontier on handwriting recognition . 20103) ding hai-yan, zou jiang. research on cscw simulating chinese brush's functions as a new type human-computer interaction means[c].iccasm 2010.

4)王少仿.笔迹动态特征研究.中国司法鉴定.2014-11-15.

5)赵永健，李永勃.基于小波变换的汉字签名鉴别.计算机工程，2013, 29(2) : 243-245.

6)李晓明，赵训坡，郑链，胡占义.基于fourier-mellin变换的图像配准方法及应用拓展.计算机学报，2013(12).