CN1445654A - 手写输入鉴别装置、方法及存储手写输入鉴别程序的介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种手写输入鉴别装置、方法及存储手写输入鉴别程序的介质。当注册一个用户签字时，一个鉴别服务器向用户展示一个密码。当用户用输入装置手写该密码时，该密码和手写签字信息被注册在一个字典中。在鉴别时，鉴别服务器要求用户手写该密码。当用户响应该要求手写该密码时，签字信息控制单元比较由用户新手写的签字信息与注册在字典内的签字信息，并输出比较的结果。

Description

手写输入鉴别装置、方法及 存储手写输入鉴别程序的介质

技术领域

本发明涉及根据手写输入鉴别用户的***、方法和程序。

背景技术

近来为了改进以信息为基础的社会中的安全性，广泛采用鉴别用户的技术。例如，用于限制进入计算机的鉴别***。在这种情况下，当一个用户使用计算机时，鉴别***会检查该用户是否经过允许。如果该用户未经允许，则禁止其使用该计算机。

为了实现这种用户鉴别，最常用的方法是使用对每个用户预先确定的密码。但是，密码有可能被盗用，或者用户有可能忘记自己的密码。因此，近来，生物统计学鉴别变得越来越普遍。

由于在生物统计学鉴别中，利用用户的身体特征作为鉴别用户的信息，所以，身体特征不会像密码那样被盗用或被忘记。作为生物统计学鉴别方法之一，一种手写签字的技术已经进行实际应用。

如图1所示，在一种利用手写签字的鉴别***中，用户的签字信息(手写笔迹数据)通常被预先存储在一个鉴别服务器中。在这种情况下，通过令用户写下他们的名字获得用户签字信息。对于一个用户，将签字信息存储起来。当鉴别一个用户时，要求用户再次写下他们的名字。在这种情况下，鉴别服务器将新获得的签字信息与预先存储的签字信息进行比较。

但是，由于如上所述，传统的手写签字鉴别***通常利用用户手写的名字来鉴别用户，所以，有可能存在以下的问题。

(1)如果用“用户的名字”作为鉴别信息，它很容易被其它人伪造。特别是，由于用户在日常生活中经常写他/她的名字，因此，其它人经常能看到他们的签字。因此，一个人很可能获得并伪造另一个人的签字。这一问题并不仅限于一个“名字”，如果一个人的公开的信息被用作鉴别信息时，也同样会出现这一问题。

(2)众所周知，更复杂的签字具有更好的鉴别精度。因此，如果一个人的名字由少数几个简单的字母构成，其鉴别精度会降低，有更大的被伪造的危险。

(3)当一个用户用输入装置签下他/她的名字时，他/她写下的字符串等通常被显示在一个显示器上。因此用作存储信息的手写字符串会被别人看到或伪造。

发明内容

本发明的目的是防止在手写输入鉴别***中的伪造。本发明的另外一个目的是改进手写输入鉴别***的鉴别精度。

根据本发明的手写输入鉴别方法，根据他/她的手写输入对一个用户进行鉴别。在注册过程中，向用户提供一个密码，并存储用户响应这一提示手写的签字信息。在鉴别过程中，要求用户手写在注册过程中提供给用户的密码，并根据用户应要求手写的签字信息与已存储的签字信息的比较结果对用户进行鉴别。

根据这种方法，用来比较用户签字的字符串可以不管用户的属性(特别是他或她的名字等)而进行选择。从而，可以采用含有高的鉴别精度的复杂的字符串，从而改善安全性。其它人很难伪造该字符串。因此，这一点将改善安全性。

根据本发明的另一个方案的手写输入鉴别方法，在注册过程中，将用户手写的签字信息分解成笔划加以存储。在鉴别过程中，由用户新手写的签字信息被分解成笔划，并根据对鉴定过程中所获得的签字信息与在注册过程中所存储的签字信息进行笔划与笔划的比较的结果进行对用户的鉴别。

根据这一方法，由于用户的签字是对每个手写的笔划进行比较，所以甚至在许多构成密码的字符是重叠的情况下，也可以进行签字的比较。在这种情况下，如果许多字符是重叠的，用户签字被成功的伪造的可能性降低，用于手写签字的输入区域也可以减少尺寸。

附图说明

图1表示一般手写鉴别的顺序。

图2表示在本发明的实施例的手写输入鉴别***中的硬件结构。

图3表示签字信息的数据结构。

图4是表示在注册过程中由鉴别服务器完成的基本操作的流程图。

图5是表示在鉴别过程中由鉴别服务器完成的基本操作的流程图。

图6表示在第一个实施例中的鉴别方法的处理流程。

图7表示在第一个实施例中存储的信息。

图8是表示在第一个实施例中的注册过程中鉴别服务器所进行的处理的流程图。

图9是表示在第一个实施例中的鉴别过程中鉴别服务器所进行的处理的流程图。

图10A和10B是表示第二个实施例的概念图。

图11表示第二个实施例的鉴别方法的处理流程。

图12表示在第二个实施例中的字典结构。

图13表示签字信息的一个例子。

图14是表示在第二个实施例的注册过程中服务器进行的处理的流程图。

图15是表示在第二个实施例的鉴别过程中服务器进行的处理的流程图。

图16是表示对于每一笔划进行签字信息分析的过程的流程图。

图17是表示令用户选择其书写用的手的方法。

图18表示在第三个实施例中鉴别方法的处理流程。

图19是表示在第三个实施例中的注册过程中服务器所进行的处理的流程图。

图20是表示在第三个实施例中的鉴别过程中服务器所进行的处理的流程图。

图21A和21B表示字母签字的例子。

图22表示执行记录有本发明的功能的程序的计算机的结构。

图23表示提供本发明的软件程序的方法。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施例进行描述。

图2表示本发明的实施例中手写输入鉴别***的硬件结构。本实施例的手写输入鉴别***包括一个输入装置10，一个鉴别服务器20和一个显示器30。

本实施例的手写输入鉴别***的硬件结构基本上和一般的手写签字鉴别***的结构相同。但是，在本实施例的***中，用于鉴别的信息不必局限于“用户的姓名”，也可以使用其它字符串，一个图形或一个符号。

输入装置10例如可用一个笔式输入板***来实现。这里，输入装置10接收用户用笔11进行的输入。特别是，输入装置10设有一个输入区域。用户可以利用笔11在输入区域内画出所需的图样(例如字符，图形，符号等)。在这种情况下，输入器10检测被笔11压迫的位置的坐标(x，y)以及在规定区域处的笔的压力。这种“笔的压力”信息可以是二进制数据，指出笔11是否触及输入装置10的输入区域。然后，输入装置10把所检测到的坐标数据和笔的压力数据传递给鉴别服务器20。

鉴别服务器20包括一个输入/输出接口单元21和一个鉴别单元24，并由一个计算机来执行。输入/输出接口单元21控制输入装置10与鉴别单元24之间的数据传输/接收，同时也控制在鉴别单元24与显示单元30之间的数据传输/接收。鉴别单元24对一个用户的手写签字输入进行比较并对用户进行鉴别。输入/输出接口单元21和鉴别单元24可以被一个计算机执行或被两个或更多个独立的计算机执行。如果输入/输出接口单元21和鉴别单元24被两个或更多个独立的计算机执行，这些计算机通过网络进行连接。在这种情况下，该网络可以是一个专用网或者公用网。此外，网络的一部分或整个网络也可以是无线网。

一个输入装置控制单元22通过把时间数据附加到由输入装置10检测出来的坐标数据及笔压数据上产生签字信息，并把该签字信息传送到鉴别单元24。该签字信息不限于与手写签字相关的信息，也包括与手写的字符，图形或符号有关的信息。换句话说，“签字”一般讲指的是写一个人的名字，但在本说明书中，它并不局限于“写一个人的名字”，它也意味着“写一个字符，画一个图和/或符号用于进行用户鉴别”。

图3表示签字信息的数据结构。该签字信息包括大量的“点数据(点)”。这里，每一段“点数据”都包括在预定的时间间隔由输入装置检测出来的坐标数据(x，y)，笔压数据(p)，以及指出对应的坐标数据及压力数据的检测时间的时间数据(t)。

“笔迹数据”包括多个“点数据”。这里，一段“笔迹数据”包括多个由一个手写输入获得的多个“点数据”。就是说，如果一个用户重复地签下他或她的名字三次，则产生三段“笔迹数据”。在每一个“笔迹数据”上加上一个数据标题。进而，当一个带有数据标题的“笔迹数据”被从输入装置控制单元22送往鉴别单元24时，该数据被存储在“通信数据”数据区内。

显示控制单元23根据由输入装置10检测出来的坐标数据等产生显示数据，并将显示数据送往显示装置30。这样，由用户利用输入装置10手写的签字图样被显示在显示装置30上。用于产生显示数据的信息(坐标数据等)可以直接从输入控制单元22接收或者通过鉴别单元24接收。该显示控制单元23接收由鉴别单元24来的用户鉴别结果(比较结果)，并把该结果显示在显示装置30上。

在注册一个用户签字的过程中，收到从输入控制单元22来的签字数据后，一个签字信息控制单元25通过字典存取单元26将该签字信息存储在一个字典27中。在这种情况下，利用用户ID(用户标识)作为检索关键字存储签字信息。用户ID唯一地辨别用户。

在鉴别一个用户的过程中，从输入装置控制单元22接收到签字信息后，签字信息控制单元25比较新接收到的签字信息与在字典2内注册的签字信息。然后，签字信息控制单元25将比较结果送往显示控制单元23。特别是，如果两个签字信息的近似度高于一个预定的阈值，则判定在注册过程中签字的人和在鉴别过程中签字的人是同一个人。另一方面，如果两组签字信息的近似度低于该阈值，则判断为在注册过程中签字的人或在鉴别过程中签字的人是不同的人。如果鉴别失败，则以后，该用户被禁止使用规定的计算机。

显示装置30是一个普通显示装置，它至少显示通过输入装置10输入的手写图样及由鉴别服务器指定的内容。输入装置10可以实现为提供给显示装置30的一项功能。就是说，当显示装置30的显示区域被笔11压迫时，被压迫部位的坐标数据被提取出来并被送往鉴别服务器20。

下面描述鉴别服务器20的基本操作。在这种情况下，在手写输入鉴别中，用户的签字必须预先注册。因此，首先描述注册用户签字的过程。

图4是表示在注册过程中由鉴别服务器20完成的过程。例如，当要求一个用户进行用户注册时，执行这一注册过程。

在步骤S1，鉴别服务器20要求用户输入他/她的用户ID。这一要求例如通过在显示装置30显示一个相应的信息来完成。响应这一要求，用户从键盘输入他们的用户ID。然后，在步骤S2，服务器30获得用户ID。

在步骤S3，服务器20要求用户签字。这一要求例如也通过在显示装置中显示一个对应的信息来执行。响应这一要求，用户用输入装置10用手进行签字。然后，在步骤S4服务器20获得对应于手写签字的签字信息。如参照图3所描述的，该签字信息包括多个“点数据”，每一段“点数据”都包括坐标数据、笔压数据和时间数据。

在步骤S5，完成归一化过程。该归一化过程例如包括一个利用手写输入的起始位置为原点的变换坐标数据的过程。此外，在步骤S5中，和该归一化过程一起可以完成一个提取手写签字图样的特征点的过程。在这种情况下，所述特点意味着，例如，一个笔划的起始位置，一个笔划的终止位置，以及签字图样的曲率变化的点等。另外，在步骤S5，提取签字特征的过程可以和归一化过程一起完成。在这种情况下，“一个签字的特征”例如包括“形状”、“速度”、“加速度”和“笔压”。“形状”代表由用户写的字符等形状，它可以从坐标数据获得。“速度”代表用户书写一个字符等时的书写速度，它可以通过对坐标数据对时间取微分求得。“加速度”代表用户书写字符等时的速度的变化，可以通过取速度数据对时间的微分求得。“笔压”代表用户书写一个字符等时的笔压。

在步骤S6，服务器20将步骤S5中归一化的签字信息注册在字典27中。在这种情况下，利用在步骤S2中获得的用户ID作为检索关键字注册签字信息。如果在步骤S5中抽取了一个特征点，只有被抽取的特征点的数据才能被注册到字典27中。如果在步骤S5中抽取了签字的特征，其特征信息也可以被注册到字典27中。

如上面所描述的，在注册过程中，对应于由用户手写的签字的签字信息利用识别一个用户的用户ID(识别符)作为检索关键字注册到字典27中。

图5是表示在鉴别过程中用鉴别服务器20完成的过程的流程图。当一个用户输入一个请求，要求使用一个规定的计算机时，执行这一鉴别过程。在假定已完成上面所描述的注册过程的前提下完成鉴别过程。

步骤S11至S15和注册过程中完成的步骤S1至S5一样。具体来说，鉴别服务器20获得一个用户ID以及签字信息，并将签字信息归一化。

在步骤S16，服务器20利用在步骤S12中获得的用户ID作为检索关键字从字典27中提取相应的签字信息。然后，在步骤S17和S18，服务器20将在步骤S14中获得签字信息与从字典27中提取的签字信息进行比较。这一比较过程可以用现有技术完成。例如，这一比较过程可以通过比较手写输入图样的相应的形状来完成，其中，可以对相应特点的各自的坐标进行比较，以及/或者比较相应的书写速度，书写加速度以及笔压。

如果在两部分签字信息之间的差别小于预定的阈值时，判断为在注册过程中用手签字的用户和在鉴别过程中用手签字的用户是同一个人。换句话说，判断为在鉴别过程中用手签字的用户是被核准的用户。在这种情况下，在步骤S19，比较的结果发出“OK”的信息，然后，该用户被允许使用指定的计算机。另一方面，如果在两组签字信息之间的差别大于预定的阈值，则判断为在鉴别过程中用手签字的用户是不同的人。换句话说，判断为在鉴别过程中用手签字的用户是未被核准的用户。在这种情况下，在步骤S20，作为比较的结果发出“NG”的信号，该用户被禁止使用规定的计算机。

如上面所述，鉴别服务器20对预先存储的签字信息与新输入的签字信息进行比较，并判断一个用户是否是一个被核准的用户。

本实施例的手写输入鉴别***完成鉴别过程并具有改善安全性的功能及改进鉴别精度的功能。

第一个实施例

在根据手写输入鉴别一个用户的传统的***中，用于鉴别一个用户的字符串通常是用户的姓名或者描述用户的某些属性的字符串。至少在绝大多数情况下，用于鉴别用户的字符串由用户选择。由这一方法导致的问题上面已经描述过。

但是，在第一个实施例的鉴别***中，鉴别服务器20决定用于鉴别用户的字符串(下面有时称之为“密码”)。在这种情况下，该密码包括适合于用于签字比较的字符。从经验上知道，在手写输入鉴别***中，如果采用具有多个笔划的字(特别是日文中的汉字或中文字符)，鉴别精度高，如果利用笔划少的字符，则鉴别精度低。因此，在第一个实施例的鉴别***中，鉴别服务器20选择具有很多笔划的字符，用作鉴别用户的字符。在这个例子中，用于鉴别一个用户的字符例如采用JIS(日本工业标准)第1级和第2级汉字集中十划或更多划的汉字。密码不是必须由多个字符组成；它可以是一个字符。

图6表示第一个实施例的鉴别方法的处理流程。在第一个实施例中使用的鉴别服务器20请求用户的用户ID。同时，服务器20产生包括一个或多个字符的密码并将其提供给用户。在这个例子中，将“键”、“断”、“议”、“霞”和“编”(它们的每一个都是汉字或中文字符)提供给用户。

用户响应该请求输入它们的用户ID，并且手写由鉴别服务器20提供的密码。在这种情况下，用户ID例如从一个键盘输入。利用笔11通过输入装置10手写所提供的字符串。

鉴别服务器20根据用户的手写输入产生签字信息。在这种情况下，如上面所述，该签字信息包括时间数据、坐标数据和笔压数据。该签字信息也被归一化。然后，鉴别服务器20将构成提供给用户的密码的每个字符的字符编码及签字信息存储到字典27中。

当用户完成上述的注册之后试图使用规定的计算机时，鉴别过程开始。在鉴别过程中，鉴别服务器20首先请求用户的用户ID。然后，响应这一请求，用户输入他们的用户ID。这样鉴别服务器20获得一个用户的用户ID以便进行鉴别。

然后，鉴别服务器20利用输入的用户ID作为检索关键字访问字典27，并提取出相应的字符。这里，所提取出来的字符和在注册过程中提供给用户的密码是相同的。进而，鉴别服务器20请求用户写出密码。然后，用户手写所请求的密码。

鉴别服务器20根据新手写的输入产生签字信息，并将该信息归一化。然后，服务器20利用在鉴别过程开始时输入的用户ID作为检索关键字抽取对应的签字信息。在此之后，服务器20将从字典27中提取出来的签字信息与对应于新手写输入的签字信息进行比较并输出比较结果。

由于在第一个实施例的鉴别***中，使用适合于高的鉴别精度的字符串作为鉴别一个用户的字符串，从而改善了其安全性。此外，由于利用与用户的属性没有任何关系的字符串鉴别一个用户，从而在用户鉴别过程中很难成功地伪造手写的签字。这一点对改进安全性也有贡献。

在本实施例中，在注册过程中用的密码(五个汉字)也在鉴别过程中不加任何改变地用于鉴别过程。但是，本发明并不局限于这一方法。特别是，例如，在注册过程中，提供N个字符，并预先注册N段对应的签字信息。然后，在鉴别过程中，鉴别服务器20可令用户写出从N个字符中随机地选出的K个汉字。通过引入这一方法，将一个不同的字符串用于鉴别操作。因此，更难伪造签字，可相应地进一步提高鉴别精度。

图7表示在第一个实施例中，在字典27中的信息注册。在第一个实施例中，鉴别服务器20包括一个字符数据库41。在字符数据库41中，预先存储适合于签字比较的字符。例如，假定根据实验、模拟或经验预先选择适合于比较的字符。在存储于字符数据库41内的每个字符上附加一个标识每个字符的字符编码。在注册用户签字的注册过程中，从该字符数据库41中随机地选择N个字符，并作为一个密码展示给用户。在这种情况下，利用用户ID作为检索关键字将对应于展示给用户的字符的字符编码存储在字典27中。进而，当一个用户手写所展示的字符时，相应的签字信息与每个字符编码相关地被注册在字典27中。

下面参照流程图描述第一个实施例的注册和鉴别过程。

图8是表示第一个实施例的注册过程中，鉴别服务器所进行的处理。在第一个实施例的注册过程中，鉴别服务器20的操作基本上和图4所示的基本操作相同。但是，在第一个实施例中，代替图4所述的步骤S3和S4，执行步骤S31至S36。

在步骤S31中，从字符数据库41随机抽取N个字符。在步骤S32中，将变量i初始化。“变量i”用于从字符数据库41中逐个地调用N个字符。在步骤S33，将从签字数据库41中提取的N个字符的第i个展示给用户。响应这一展示，用户手写该字符。

在步骤S34获得对应于用户手写输入的签字信息。在步骤S35，检查是否已把从步骤S31中提取的N个字符全部展示给用户。如果还有字符未展示给用户，在步骤S36中，变量i递加，然后流程返回步骤S33，以便将下一个字符展示给用户。如果全部抽取出来的字符全部都已被展示给用户，就在步骤S5中归一化。

然后，在步骤S6中，展示给用户的每个字符编码及相应的签字信息被注册在字典27中。这里，如图7所示，利用在步骤S2中获得的用户ID作为检索关键字注册字符编码及签字信息。

图9是一个流程图，表示在第一个实施例的鉴别过程中，鉴别服务器的处理过程。在第一个实施例的鉴别过程中，鉴别服务器20的操作基本上和图5所示的操作过程相同。但是，在第一个实施例中，代替图5所示的步骤S13至S16，执行图9所示的步骤S41至S48。

在步骤S41中，从注册在字典27中的N个字符中随机地抽取K个字符。在步骤S42。从字典27中抽取对应于K个字符的K段签字信息。

在步骤S43中，将变量i初始化。在这种情况下，利用变量i逐个地依次从字典27中抽取K个字符。在步骤S43，用户被请求书写从字典27中抽取出来的K个字符的第i个字符。在这种情况下，用户手写被鉴别服务器20所请求的字符。

在步骤S45，获得对应于用户手写输入的签字信息。在步骤S46将步骤S45中获得的签字信息归一化。在步骤S47。检查步骤S41中抽取出来的K个字符是否已全部提供给用户。如果还有字符没有提供给用户，在步骤S48中变量i递增，然后流程返回到步骤S44以便把下一个字符提供给用户。如果所有被抽取的字符已经全部被提供给用户，流程进入步骤S17。

然后，在步骤S17至S20，新获得的签字信息和在字典27中注册的签字信息被进行比较并输出比较结果。

在图8和9所示的例子中，当一个用户被要求写出多个字符时，鉴别服务器20使用户按顺序逐个地写出多个字符。但是，鉴别服务器20有可能使用户同时写出多个字符。

在注册过程中注册的字符数N和在鉴别过程中的字符数K也可以是同一个数。

另外，尽管在上面描述的本实施例中鉴别服务器20向用户提供规定的字符，但也可以不用字符而提供一个图或一个符号。

第二个实施例

在第二个实施例中，用于鉴别一个用户的字符串包括多个字符，并且多个字符可以被重叠地书写。特别是在如图10A所示的一般的手写签字鉴别***中，用户在输入装置10的输入区域内手写他们的名字。在这个例子中，用户书写五个汉字。在这种情况下，书写的字符不重叠。但是，在第二个实施例中，如图10B所示，当用户写他们的名字时，字符重叠。

在一个普通的手写签字鉴别***中，用户利用输入装置10画出的签字图样不加改变地被显示在显示装置30上。因此，如图10A所示，当用户写他们的名字时，签字毫无改变地被显示在显示装置30上，签字可以被任何人看见。换句话说，作为鉴别信息的签字有可能泄漏。此外，由于多个字符不重叠，输入装置10必须有相当大的输入区域。

另一方面，如果用户写出的名字如图10B所示，签字图样则以多个字符重叠的方式显示。因此，即使一个人看到所书写的内容，也很难辨认出每个字。结果是，作为鉴别信息，签字泄漏的可能性非常小，从而可以改进安全性。此外，由于允许多个字符重叠，输入装置10无需有很大的输入区域。

图11表示第二个实施例的鉴别方法的处理流程。在第二个实施例中，当用户在注册过程中签下他们的名字时，将字符重叠。然后，鉴别服务器20将根据用户手写输入创建的签字信息分解成书写笔划，并将信息注册在字典27内。在这种情况下，“笔划”意味着笔11连续接触输入装置10的输入区域的时间期间或者在该时间期内的书写操作。因此，当“笔压数据”从零变到非零时，可以检测测出一个笔划的开始。类似地，当“笔压数据”从非零变到零时，可以检测出一个笔划的结束。

图12表示用于第二个实施例的***中的字典27的结构。在第二个实施例中，如上面所述，签字信息被分解成书写笔划并被注册。

当一个用户已完成注册之后企图使用规定的计算机时，鉴别过程开始。在鉴别过程中，用户再次签下他们的名字。在接收到签字后，鉴别服务器20如在注册过程中所作的那样，将根据签字产生的签字信息分解成书写笔划。然后将新产生的签字信息和注册在字典27内的签字信息一个笔划一个笔划地进行比较，将结果输出。

如上面所描述的，在第二个实施例的鉴别***中，由于允许使用重叠的字符，所以，即使在显示装置30上显示出被一个用户手写的签字，也很难认出每个字符。因此，可以改善鉴别***的安全性。

下面描述把签字信息分解成书写笔划的方法。在下面的描述中，假定已获得图13所示的签字信息。如上面所描述的，签字信息包括时间数据(t)、坐标数据(x，y)和笔压数据(p)。在本例中，假定“笔压数据”是二进制的，并且，当笔11触及输入装置10的输入区域时指示“1”，当它不触及输入装置10的输入区域时，它指示“0”。

当笔压数据从零变化到非零时，一个笔划开始，当笔压从非零变化到零时，笔划结束。例如，在图13中，“笔划1”在时刻t1开始，在时刻t5结束。因此，在这种情况下在每一个时刻t1至t5，多段时间数据、坐标数据和笔压数据被归为一组作为对应于笔划1的签字信息。类似地，在每一时刻t8至t10，多个时间数据、坐标数据和笔压数据被归为一组，作为对应于“笔划2”的签字信息。

第二个实施例的注册及鉴别过程分别基本上和图4及5所示的情况相同。但是，在第二个实施例的注册过程中，如图14所示，在步骤S4和S5之间执行步骤S51。类似地，在鉴别过程中，如图15所示，在步骤S14和S15之间执行步骤S51。图14和15中所示的步骤S51是一个把签字信息分解成笔划的过程。

图16是一个表示把签字信息分解成笔划的过程的流程图。在图14所示的步骤S4或者在图15中的步骤S14中获得签字信息时执行这一过程。

在步骤S61和S62中，变量t和i被分别初始化。在该流程图中，“变量t”是一个标识号码，用于标识在输入装置10上检测坐标和笔压数据的每一时刻。在该流程图中，“变量i”是笔划号码，用于标识每一个笔划。

在步骤S63，通过参考在由变量t指定的时刻检测到的笔压数据p，检查笔11是否触及输入装置10的输入区域。如果笔压数据p＝0，则判断为笔11未触及输入装置10的输入区域，变量t在步骤S64中递增。就是说，重复步骤S63和S64中的过程直到获得笔压数据p＝1为止。

如果在步骤S63中获得笔压数据P＝1，则判断为笔11已触及输入装置10的输入区，并进入步骤S65。在步骤S65由变量i指定的笔划号码加在于变量t指定的时刻检测到的各段坐标数据和笔压数据上。在步骤S66，变量t递增。

在步骤S67，检查在由变量t指定的时刻，笔11是否触及输入装置10的输入区域。如果笔11触及输入装置10的输入区域，则判断为笔划继续，流程返回到步骤S65。然后，将笔划数“i”附加在对应于变量t的各段坐标数据和笔压数据的每一个上。但是，如果笔11未触及输入装置10的输入区域，则判断为笔划已经终止，流程进入步骤S68。

在步骤S68和S69，变量t和i分别递增。然后，流程返回到步骤S63，并重复步骤S63至S69的过程直到没有未处理的签字信息剩下为止。

在执行步骤S61至S69之后，执行一个归一化过程(图14所示的步骤S5或图15的步骤S15)。在这种情况下，分解成笔划的每一段签字信息利用每一个笔划的起点作为参考点被归一化。

下面，利用图13所示的例子详细描述这一流程图的过程。首先，由于在时刻t0得到笔压数据P＝0，在步骤S63中的判断为“否”。然后，直到时刻t1，获得笔压数据P＝1，在步骤S63中判断为“是”。因此，执行步骤S65中的过程，并将笔划号码“i＝1”附加到在时刻t1检测到各段坐标数据和笔压数据的每一个上。

然后，由于在每一时刻t2至t5获得笔压数据P＝1，所以重复步骤S65至S67中的过程，并将笔划号码“1”附加到在时刻t2至t5检测到的各段坐标数据和笔压数据的每一个上。作为其结果，在每一时刻t1至t5被检测到的多段坐标数据和笔压数据被划归一组，作为属于“笔划1”的数据。

然后，由于在时刻t6得到笔划数据P＝0，在步骤S67中的判断为“否”，变量i从“1”递增到“2”。然后，在时刻t8至t10，获得笔压数据P＝1，在这一期间内被检测到的各段坐标数据及笔压数据的每一个被附加笔划号码“2”。其结果是，在时刻t8至t10期间内被检测出的多段坐标数据和笔压数据被归为一组作为属于“笔划2”的数据。

然后，如图12所示，在注册过程中，利用每一用户ID作为检索关键字将分解成笔划的签字信息注册到字典27中。另一方面，在鉴别过程中，将分解成笔划的签字信息与已经分解成笔划并注册在字典27中的签字信息进行比较。

如上面所述，在第二个实施例的鉴别***中，由于用户的签字按每个笔划进行比较，因此，即使字符重叠也可以鉴别用户。当然，即使所写的字符不重叠也可以类似地鉴别用户。

在利用输入装置10书写的字符被显示到显示装置30上的***中，在通常的情况下，很可能是用户一面实时观察显示在显示装置30上的笔迹，一面书写这些字符。但是，在第二个实施例的***中，由于字符重叠，有时当观察显示在显示装置30上的字符时，用户不能确定他或她所书写的字符等的形状。就是说，在第二个实施例中，尽管试图不让别人看到用户的签字，但存在着用户本人也不能确定他们的签字的可能性。

为了解决这一问题，可以这样设计第二个实施例的***，使得当被用户书写的字符等显示在显示装置30上时，将新画出的图样与其它图样区分开并加以显示。在这种情况下，例如，将先画出的图样显示成黑的，而将新画出的图样显示成红的。然后，在过了规定的时间之后，所显示的图样的颜色也从红的变成黑的。特别是，例如，只有在前10秒钟内画出的图样用红色显示。或者，只有现在的笔划用红色显示。或者，在将字符等书写到输入装置10上之后，所画出的图样被隐藏一个预定的时间。

如上所述，第二个实施例的***被设计成手写签字不被其它人看到，但仍然提供只允许签字者看到该签字的功能。

第三个实施例

一般地，由用户在一个用于接收手写输入的***中书写的签字由光标跟踪和书写到显示屏上。在这种情况下，用户通常可以选择光标的形状。在第三个实施例的***中，用户所选择的光标的形状被用作鉴别用户的信息。

如图17所示，第三个实施例的鉴别服务器20提问用户，哪只手(用右手/用左手)是他/她的写字用手。当用户选择他/她的写字用手时，具有对应于所选择的写字用手的形状的光标显示在显示装置30上。在这种情况下，一般地，用右手的用户通常喜欢其形状为指向左上角的光标。因此，如果选择“用右手”，则显示光标51。另一方面，用左手的用户通常喜欢指向右上角的光标。因此，如果是选择“用左手”，显示光标52。然后，用户签下他们的名字。

鉴别服务器20接收用户所选择的书写用手的信息，并产生对应于签字的签字信息。然后，如图18所示，鉴别服务器20在字典27中注册书写用手的信息和签字信息。在这种情况下，利用用户ID作为检索关键字注册这些信息段。

当在鉴别过程中签名时，用户再次选择他们的写字用手。然后，鉴别服务器20比较各个签字以及被用户所选择的书写用手。只有当不仅签字相同、而且书写用手也相同时，服务器20才确认为该用户。如果签字相同，但书写用手不同时，该用户被判断为非核准用户。

由于如上所述，在第三个实施例中，不仅比较用户的签字而且比较其书写用手，所以，可以改善鉴别***的安全性。在这种情况下，书写用手也被用于用户的鉴别这一事实并不向用户公开。换句话说，在用户不知道的情况下，可以改善鉴别精度。

第三个实施例的注册过程分别基本上和图4及5所示的情况一样。但是，在第三个实施例的注册过程中，如图19所示，在步骤S2和S3之间执行步骤S71至S73。类似地，在鉴别过程中，如图20所示，在步骤S12和S13之间执行步骤S71至S73。

在步骤S71，如图17所示，鉴别服务器20提问用户哪只手是他/她的写字用手。在这种情况下，在显示装置30上显示一个问题信息。在步骤S72获得书写用手的信息。在这种情况下，由用户输入书写用手的信息。然后，在步骤S73，对应于书写用手信息的光标显示在显示装置30上。

然后，在注册过程中，在图19所示的步骤S6中，以用户的用户ID作为检索关键字注册书写用手信息和签字信息。在鉴别过程中，在图20的步骤S17中，不仅比较签字信息，而且还比较书写用手的信息，并输出比较结果。

尽管在上述例子中，鉴别服务器20令用户选择书写用手，但服务器20也可以令用户选择所需的光标的形状。或者，通过将在鉴别时所选择的光标形状与预先注册的光标形状进行比较来完成鉴别。

尽管在上述例子中，分别单独地描述了第一至第三个实施例，但也可以把在这三个实施例中所公开的结构及功能结合起来。

在上面所述的例子中，描述了一种用汉字(中文字符)签字的例子，但本发明并不局限于此。特别是，本发明也适用于用平假名或片假名的签字，或者用英文字母的签字。例如，在图21A和21B上给出了用英文字母签字的例子。具体地，在图21A中给出了所写的字母未重叠的例子，图21B中给出了字符重叠的例子(对应于第二实施例)。

上面描述的鉴别功能可以通过执行软件程序令计算机(在实施例中为鉴别服务器20)完成上面所述的流程图所示的处理过程来实现。图22表示完成这种程序的一个计算机100的结构。

在图22中，CPU101将描述流程图中所示的过程的程序从存储装置102装载到存储器103中，并执行该程序。存储装置102存储该程序并存储字典27。作为该存储装置，可以采用硬盘等。存储装置102也可以是一个连接到计算机100上的外部存储装置。存储器103用作CPU101工作的区域。作为存储器103，可以采用半导体存储器或类似存储器。

根据CPU101的指令，一个存储介质驱动器104访问便携式存储介质105。作为便携式存储介质105，可以采用一个半导体器件(PC卡等)，一种用磁的方式向/从其输入/输出信息的介质(例如软盘，磁带等)，一种用光学的方式将信息向/从其输入/输出的介质(光盘等)。一个通信控制装置106根据CPU101的指令向/从一个网络传输/接收数据。

图23表示本发明的软件程序的提供方法。本发明的程序例如由下面三个方法中的任意一种方法提供。

(1)该程序安装到计算机100中，并由该计算机100提供。在这种情况下，例如，该程序是在计算机100发货之前预先安装好的。

(2)该程序存储在便携式存储介质105内，并由该存储介质提供、在这种情况下，存储在便携式存储介质105内的程序，例如通过存储介质驱动器104安装到存储装置102内。

(3)该程序利用一个网络中的程序服务器提供。在这种情况下，计算机100通过从程序服务器中下载该程序而获得该程序。

根据本发明，由于可以改善手写签字的鉴别精度，从而可以改善计算机等的安全性。即使是用于手写的输入区域比较小，也可以获得足够的鉴别精度。

Claims (19)

1、一种计算机程序，该程序可以使一个计算机完成用于用户鉴别的方法步骤，所述方法步骤包括：

在注册过程中向用户展示一个密码；

注册用户响应这一展示而手写的签字信息；

在鉴别过程中，请求用户手写该密码；以及

根据对用户按照请求手写的签字信息与所注册的签字信息进行比较的结果，而对用户进行鉴别。

2、如权利要求1所述的计算机程序，其中，所述密码包括一个字符，所述字符是从多个字符中选择出来的，所述多个字符的每一个都具有超过规定数目的笔划。

3、一种计算机程序，该程序可以使一个计算机完成用于用户鉴别的方法步骤，所述方法步骤包括：

在注册过程中，向用户展示包括多个字符的密码；

注册用户响应这一展示而手写的签字信息；

在鉴别过程中请求用户手写构成该密码的多个字符中的一部分；以及

根据对用户响应所述请求而手写的签字信息与所注册的签字信息进行比较的结果，对用户进行鉴别。

4、如权利要求3所述的计算机程序，其中，在每一个鉴别过程中，从所述多个字符中随机地选择出一个或多个字符。

5、一种计算机程序，该程序可以使一个计算机完成用于用户鉴别的方法步骤，所述方法步骤包括：

在注册过程中，向用户展示一个字符、图形或符号；

注册用户响应这一展示而手写的签字信息；

请求用户手写在注册过程中展示给用户的字符、图形或符号；以及

根据对用户按照请求而手写的签字信息与所注册的签字信息进行比较的结果对用户进行鉴别。

6、一种根据手写输入鉴别用户的鉴别方法，包括：

在注册过程中，向用户展示一个密码；

注册用户响应这一展示所手写的签字信息；

在鉴别过程中请求用户手写该密码；以及

根据对用户响应所述请求而手写的签字信息与注册的签字信息的比较结果，对该用户进行鉴别。

7、如权利要求6所述的方法，其中，所述密码包括一个字符，该字符是从多个字符中选择出来的，所述多个字符的每一个都具有规定数目以上的笔划。

8、一种根据手写输入鉴别用户的鉴别方法，包括：

在注册过程中，向用户展示由多个字符组成的密码；

注册用户响应这一展示而手写的签字信息；

在鉴别过程中，请求用户手写组成所述密码的多个字符的一部分；以及

根据对用户响应所述请求而手写的签字信息与所注册的签字信息进行比较的结果，对所述用户进行鉴别。

9、如权利要求8所述的方法，其中，在每一个鉴别过程中，用户在鉴别过程中手写的字符是随机地从所述多个字符中选择出来的。

10、一种根据手写输入鉴别用户的鉴别方法，包括：

在注册过程中，向用户展示字符、图形或符号；

注册用户响应这一展示而手写的签字信息；

请求用户手写在注册过程中展示给用户的字符、图形或符号；以及

根据对用户响应请求而手写的签字信息与已经注册的签字信息的比较结果鉴别用户。

11、一种根据手写输入鉴别用户的手写输入鉴别装置，包括：

一个在注册过程中向用户展示密码的展示单元；

用于注册用户响应所述展示而手写的签字信息的注册单元；

在鉴别过程中，请求用户手写所述密码的请求单元；

一个鉴别单元，该鉴别单元根据对用户响应请求而手写的签字信息与已经注册的签字信息的比较结果鉴别该用户。

12、一种计算机程序，该程序可以使一个计算机完成用于用户鉴别的方法步骤，所述方法步骤包括：

将在注册过程中用户手写的签字信息分解成笔划并注册该签字信息；

将在鉴别过程中用户手写的签字信息分解成笔划；以及

根据对在鉴别过程中获得的签字信息与在注册过程中存储的签字信息按笔划逐一地进行比较的结果鉴别用户。

13、如权利要求12所述的计算机程序，进一步包括这样显示新手写的笔迹，使得新手写的笔迹可以与其它的手写笔迹区分开。

14、一种根据手写输入鉴别用户的手写输入鉴别方法，包括：

在注册过程中向用户展示一个密码；

注册用户响应这一展示而手写的签字信息；

在鉴别过程中，请求用户手写该密码；以及

根据对用户响应该请求而手写的签字信息与所注册的签字信息进行比较的结果鉴别用户。

15、如权利要求14所述的方法，其中，这样显示新手写的笔迹，使得新手写的笔迹可以和其它手写笔迹区分开。

16、一种手写输入鉴别设备，用于根据手写输入鉴别用户，包括：

一个第一分解单元，用于将在注册过程中用户手写的签字信息分解成笔划，并注册该签字信息；

一个第二分解单元，用于把用户在鉴别过程中手写的签字信息分解成笔划；以及

一个鉴别单元，用于根据对在鉴别过程中获得签字信息与注册的签字信息按笔划逐一地进行比较的结果鉴别用户。

17、一种根据手写输入鉴别用户的鉴别方法，包括：

在注册过程中注册用户输入的写字用手信息和用户手写的签字信息；

在鉴别过程中向用户请求书写用手信息和和手写签字；以及

根据对响应所述请求而输入的写字用手信息与所注册的写字用手信息进行比较的结果，以及对根据请求而手写的签字信息与在注册过程中所注册的签字信息进行比较的结果，鉴别用户。

18、一种手写输入鉴别方法，用于根据手写输入鉴别用户，包括：

在注册过程中，注册用户指定的光标类型及用户手写的签字信息；

在鉴别过程中向用户请求提供光标类型和手写签字；以及

根据对按照请求所选择的光标类型与所注册的光标类型进行比较的结果以及对响应请求而手写的签字信息与在注册过程中注册的签字信息进行比较的结果鉴别用户。

19、一种存储介质，存储有可以使计算机完成用于用户鉴别的方法步骤的计算机程序，所述方法步骤包括：

在注册过程中向用户展示密码；

注册用户响应这一展示而手写的签字信息；

在鉴别过程中要求用户手写该密码；以及

根据对用户响应所述要求而手写的签字信息与所注册的签字信息进行比较的结果鉴别用户。

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