[发明专利]一种和书写文字内容无关的汉字笔迹可视化鉴定方法

权利要求书

1.一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；

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_max的区间等分成n个子区间，v_max表示书写过程中笔尖移动的最大速度，根据公式 i∈(0，n]，计算用户书写速度的大小属于第i个子区间时的百分比，C_total是在用户书写过程中采集到的数据组的总数， 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 j∈(0，m]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_total是在用户书写过程中采集到的数据组的总数， 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pressure_max等分成l个子区间，pressure_max表示在写字过程中笔尖对手写板压力的最大值，根据公式 k∈(0，l]，计算用户书写时笔尖对手写板的压力在第k个区间的百分比，C_total是在用户书写过程中采集到的数据组的总数， 表示笔尖对手写板的压力属于第k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n，从x+轴开始，过O作射线将二维坐标系等分成n个子区间，每个子区间的范围是[(i-1)·360/n，i·360/n)，i∈(0，n]，每个子区间表示的速度区间是[v_max·(i-1)/n)，v_max·i/n)，i∈(0，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l，每个花蕊都是过坐标原点O的圆弧，从x+轴开始，过O作射线将二维坐标系等分成l个子区间，每个子区间的范围是[(k-1)·360/l，k·360/l)，k∈(0，l]，每个子区间表示的压力区间是[pressure_max·(k-1)/l)，pressure_max·k/l)，k∈(0，l]，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A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A为原点建立一个二维直角坐标系OA，从OA的x+轴开始，过A作射线将OA等分成m个子区间，每个子区间的范围是[(j-1)·360/m，j·360/m)，j∈(0，m]，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[(j-1)·360/m，j·360/m)，j∈(0，m]，在每个子区间内，以A为端点作一段线段AA_j，再用二次样条曲线将A_j，j∈(0，m]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；

(l)以O为端点作第q(q∈[1，5])条线段，每条线段与x+轴的夹角为(q-1)·72 度，线段长度为L，每条线段的另一个端点是S_q，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S_q为中心建立直角坐标系OS_q，从OS_q的x+轴开始，过S_q作射线将OS_q等分成n个子区间，每个子区间的范围是[(i-1)·360/n，i·360/n)，i∈(0，n]，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[v_max·(i-1)/n)，v_max·i/n)，i∈(0，n]，在每个子区间内，以S_q为端点作一段线段S_qS_qi，再用二次样条曲线将S_qi，q∈[1，5]，i∈(0，n]连接起来形成第q个花瓣的轮廓；

(n)连接花朵中心O和花瓣中心S_q的宽度为w的直线用来描述用户手写一类笔划时笔尖对手写板的压力的分布情况，直线OS_q上的纹理的颜色恒定不变，通过纹理的亮度的变化来描述压力的分布，按照步骤(e)计算用户在写一类笔划时笔尖对手写板的压力的分布，直线OS_q被分成l段，每一段的亮度根据公式lightness_k＝1.0·pressure_k/pressure_max计算得到，每一段的长度根据公式 确定。