JP2018532181A - セグメントベース手書き署名認証システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、手書き署名認証システム及び方法に関する。
【解決手段】本発明は、手書き署名の時、ユーザの筆圧を離れて書くことにより区分されるセグメント（Ｓｅｇｍｅｎｔ）に基づいた手書き署名特性情報を含む手書き署名を登録し、手書き署名認証要求の時、ユーザが書く手書き署名からセグメントに基づいた手書き署名特性情報を取得し、予め登録されたセグメントベース手書き署名特性情報と前記取得されたセグメントベース手書き署名特性情報とを比較して手書き署名認証を行う手書き署名認証システム及びその方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、手書き署名認証システム及び方法に関し、より詳しくは、手書き署名の時ユーザの筆圧を離れて書くことにより区分されるセグメント（Ｓｅｇｍｅｎｔ）に基づいた手書き署名特性情報により手書き署名認証を行う手書き署名認証システム及びその方法に関する。

スマートフォン、スマートパッドなどのようなアプリケーションベースのスマート機器の技術が発達し、モバイル通信技術及びインターネット通信技術が発達するにつれ、人々はインターネットやアプリケーションを介して様々なサービスを容易に利用することができるようになった。

ほとんどのサービスは、そのサービスを利用する利用者（又は「ユーザ」という。）が誰であるかを確認した後当該サービスを提供する場合が多い。そうしない場合、第３者が盗用してサービスを利用する可能性があるためである。オフラインでは、ユーザに直接対面した状態で身分証明書、運転免許証などを利用して本人認証を行うが、オンライン上では、直接ユーザに対面できないので、サービスを利用するユーザが本人であるか否かを確認することができる方法が要求されている。

したがって、サービスの利用者がサービスの利用のために入力した情報に対して本人であるか否かを判断するための様々な技術が開発され適用されている。

このような技術のうち代表的な技術としては、アイピン技術（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｎｕｍｂｅｒ）、ＳＭＳ本人認証技術、ＡＲＳシステムを用いたＡＲＳ本人認証技術、電子署名（デジタル署名）を用いた本人認証技術などがある。

ＳＭＳ本人認証技術は、携帯電話、スマートフォンなどと呼ばれる移動通信端末のショートメッセージサービス（Ｓｈｏｒｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＳＭＳ）のメッセージを介して認証番号を送信し、移動通信端末を所持しているユーザがＳＭＳメッセージの認証番号をサービス利用中の機器で接続したサイトやアプリケーションを介して入力するようにし、入力された認証番号と前記移動通信端末に登録された認証番号とが一致するか否かによる本人認証を行う技術である。

しかしながら、上述した技術は、移動通信端末を紛失したり、情報の流出時に第３者によって盗用される危険性があった。

したがって、ユーザのセキュリティ性を高めるために、上述した技術を同時に２つ以上を適用する複合方式が適用されている傾向にあり、ユーザをより明確に区別することができる追加の技術開発が要求されている。

このような技術として、ユーザの個人的な特性が反映される手書き署名認証技術の適用が検討されている。

手書き署名認証技術は手書き署名イメージの形状な一致度を検査するイメージ比較方式と、署名者の手書き署名の時署名者の署名行為特徴に対する手書き署名行為特性データとを比較する行為特性比較方式がある。

通常のイメージ比較方式が適用された手書き署名認証システムは、第３者でも手書き署名イメージの形状のみを類似に模倣する場合、手書き署名が一致すると判断されるので第３者の盗用が容易な問題がある。

このようなイメージ比較方式の問題によりイメージ比較方式よりは行為特性比較方式が手書き署名認証システムに適用されている。

行為特性比較方式が適用された手書き署名認証システム上での署名者が手書き署名時署名者の署名習慣から発生される全体圧力、速度、交差点、変曲点の角度などの特性を抽出して格納し、それによる認証を行う。しかしながら、行為特性比較方式を適用する場合も第３者がその手書き署名のイメージに対応して手書き署名を模倣する場合は、その行為特性まで模倣されるケースが頻繁に発生されている。さらに、従来の手書き署名認証システムは形状が全然違くても全般的な行為特性のパターンのみが類似な場合登録された手書き署名行為特徴情報と一致すると判断する問題がある。

したがって、手書き署名認証システムがより正確に手書き署名を区分し、それによるの手書き署名認証の時より高い認識率を持ちながら認証の正確さを高めてセキュリティ性を向上させる法案が要求されている。

したがって、本発明の目的は、手書き署名の時、ユーザの筆圧を離れて書くことにより区分されるセグメント（Ｓｅｇｍｅｎｔ）をベースにした手書き署名特性情報の格納によって手書き署名を登録し、手書き署名認証要求の時、ユーザが書く手書き署名からセグメントに基づいた手書き署名特性情報を取得し、予め登録されたセグメントベース手書き署名特性情報と前記取得されたセグメントベース手書き署名特性情報とを比較してセグメントに基づいた手書き署名認証を行う手書き署名認証システム及びその方法を提供することにある。

又、本発明の他の目的は、セグメントに基づいた手書き署名認証成功の際に手書き署名特性情報により手書き署名イメージを復元し、復元された手書き署名イメージと手書き署名の際に取得された手書き署名イメージとを比較して一致するか否かにより手書き署名検証を行うことによっててセキュリティ性をさらに高められるセグメントに基づいた手書き署名認証システム及びその方法を提供することにある。

上記のような目的を達成するための本発明に係るセグメントベース手書き署名認証システムは、署名者が署名する手書き署名に対応してタッチされる位置に対して位置データ及び圧力データを含むタッチデータを手書き署名入力データとして出力するタッチ入力部を含む手書き署名入力部、署名者ごとに手書き署名特性情報を登録する登録部、前記手書き署名入力部から入力される手書き署名入力データにより署名者の筆圧を離れ書くことによって発生される手書き署名セグメントを区分及び計数し、計数された手書き署名セグメントの数を含む全体手書き署名及びセグメントに対する特徴情報を含む手書き署名特性情報（Σ）を収集して前記署名者の識別情報に署名者をマッピングし前記登録部に登録した後、手書き署名認証要求の発生時、前記手書き署名入力部のタッチ入力部を介して入力されるタッチデータから手書き署名及び手書き署名セグメントに対する行為特徴情報を含む手書き特性情報（Σ）を収集し手書き署名認証を要求した署名者識別情報に対応する登録手書き署名特性情報（Σ’）をロードして収集された手書き署名特性情報（Σ）とを比較して一致度による手書き署名セグメントにベースして手書き署名認証を行う手書き署名認証部と、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名認証部は、前記手書き署名入力部のタッチ入力部から入力される手書き署名入力データにより手書き署名に対する手書き署名イメージ、手書き署名に対する手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）、手書き署名を構成する前記手書き署名セグメントに対する手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）、手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を含む手書き署名特性情報（Σ）を抽出する手書き署名特徴抽出部、前記手書き署名特徴抽出部を介して抽出された手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）と予め登録されている手書き署名認証を要求した署名者識別情報に対応する登録手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ’）とを比較し、収集された前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）と予め登録されている手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ’）、手書き署名セグメント行為特性情報（ω）と予め登録されている登録手書き署名セグメント行為情報（ω’）とを比較して、それぞれに予め設定された一致度により手書き署名認証を行うセグメント手書き署名認証部、登録要求の発生時前記手書き署名特徴抽出部を介して抽出される手書き署名特徴情報を前記登録部に格納し登録して、手書き署名認証要求の発生時前記セグメント手書き署名認証部を制御して手書き署名認証を行う制御部と、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名特徴抽出部は、前記手書き署名入力部から入力される手書き署名入力データのタッチデータに含まれた位置データを検出して出力する手書き署名追跡部、前記手書き署名追跡部から入力される位置データにより追跡手書き署名イメージを生成し、生成された追跡手書き署名イメージから手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）を抽出した後、追跡手書き署名イメージとともに出力される手書き署名イメージ取得部、前記タッチデータから手書き署名に係る全体手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）及び手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を検出して出力する手書き署名特性取得部と、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名特性取得部は、前記タッチデータから手書き署名に係るセグメントを識別及びカウントして、識別されたセグメントに対する手書き署名イメージを生成し、手書き署名セグメントイメージの手書き署名イメージ特徴情報（Ｆ）及び手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）を含む手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を抽出して前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）及び手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を含む手書き署名セグメント特徴情報を出力するセグメント特性検出部と、を含むことを特徴とする。

前記セグメント特性検出部は、手書き署名セグメント間の移動により発生する手書き署名セグメント移動行為特徴情報（Ｍ）をさらに抽出して前記セグメント行為特性情報（ω）にさらに含んで出力することを特徴とする。

前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）は、手書き署名セグメントイメージの形状な特徴情報として、該当手書き署名セグメントの開始支点（ｐ_ｉ）及び終了支点（ｑ_ｉ）の位置情報、手書き署名セグメントの幅（ｗ_ｉ）及び高さ（ｈ_ｉ）情報、前記セグメントの中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_ｉ）、最上位支点（ｔｏｐ_ｉ）、最下位支点（ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）、最左測支点（ｌｅｆｔ_ｉ）、最右測支点（ｒｉｇｈｔ_ｉ）の位置情報、前記中央支点から各支点までの角度（Ａ．ｔｏｐ_ｉ，Ａ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ，Ａ．ｌｅｆｔ_ｉ，Ａ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）、距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）情報、及び幅（ｗ_ｉ）対比最上位支点距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｔｏｐ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最下位置支点距離（Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最左測支点距離（Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最右測支点距離（Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ））情報、高さ（ｈ_ｉ）対比最上位支点距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｔｏｐ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最下位置支点距離（Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最左測支点距離（Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最右測 支点距離（Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ））情報と、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）は、署名者の手書き署名セグメントを書く時の習慣により生成される情報として、該当セグメントの開始支点（ｐ_ｉ）及び終了支点（ｐ_ｉ）の位置情報、セグメント開始時刻（ｔ_{ｉ．ｓｔａｒｔ}）、セグメント終了時刻（ｔ_{ｉ．ｅｎｄ}）、手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_ｉ）及び高さ（ｈ_ｉ）情報、セグメント所要時間（ｔ_ｉ）、手書き署名イメージ幅（Ｗ）対比手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_ｉ）比率（Ｒｗ_ｉ）、手書き署名イメージ高さ（Ｈ）対比手書き署名セグメントイメージの高さ（ｈ_ｉ）比率（Ｒｈ_ｉ），全体手書き署名所要時間（Ｔ）に対する手書き署名セグメント所要時間（ｔ_ｉ）比率（Ｒｔ_ｉ）情報と、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名セグメント移動行為特徴情報（Ｍ）は、ｘｙ座標系での任意の第１セグメントの終了支点（ｑ_ｊ−１）から次の第２セグメントの開始支点（ｐ_ｊ）を連結する仮想の線の角度（ａ_ｊ）、前記終了支点（ｑ_ｊ−１）から開始支点（ｐ_ｊ）間の距離であるセグメント間の距離（ｄ_ｊ）、第１セグメントの終了支点（ｑ_ｊ−１）から第２セグメントの開始支点（ｐ_ｊ）までの移動にかかるセグメント移動時間（Δ_ｊ）、手書き署名イメージの幅（Ｗ）に対比したセグメント間の距離（ｄ_ｊ）の比率（δw_ｊ）、手書き署名イメージの高さ（Ｈ）に対比した前記セグメント間の距離（ｄ_ｊ）比率（δｈ_ｊ）、手書き署名所要時間（Ｔ）に対比したセグメント移動時間（Δ_ｊ）の比率（δｔ_ｊ）と、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名認証部は、前記追跡手書き署名イメージと前記手書き署名イメージ特徴情報（Ｆ）、手書き署名セグメントイメージ及び手書き署名セグメント行為特性情報（ω）により復元手書き署名イメージを復元するイメージ復元部、前記手書き署名登録及び認証に成功時前記復元された復元手書き署名イメージと前記追跡手書き署名イメージとを比較して一致するか否かを判断し、その結果を前記制御部に出力する比較部をさらに含み、前記制御部は、前記比較部から入力される結果情報が一致した場合、手書き署名特性情報を前記登録部に格納して登録するか、前記手書き署名認証を最終的に成功処理することを特徴とする。

前記手書き署名認証部は、前記登録及び認証に成功時復元手書き署名イメージを登録部に格納されている復元手書き署名イメージに含んで正規化を行い、正規化された手書き署名イメージを格納する正規化部をさらに含み、前記比較部は入力される復元手書き署名イメージと正規化された手書き署名イメージを比較して一致するか否かにより手書き署名認証を行うことを特徴とする。

前記手書き署名認証部は、前記登録及び認証に成功時収集された手書き署名特性情報（Σ）を登録部に格納されている既存手書き署名特性情報（Σ’）に含んで前記手書き署名行為特性情報を正規化し、正規化された手書き署名特性情報（Σ’’）を前記登録部に格納する正規化部をさらに含み、前記比較部は入力される手書き署名特性情報（Σ）と前記正規化された手書き署名特性情報（Σ’’）とを比較して一致するか否かによる手書き署名特性認証を行い、前記手書き署名行為特性認証に成功時前記復元手書き署名イメージと正規化された手書き署名イメージとを比較して一致するか否かを出力し、制御部は一致するか否かにより手書き署名認証を行い、両方とも認証に成功した場合最終的に本人認証に成功したと判断することを特徴とする。

前記のような目的を達成するため本発明に係るセグメントベース手書き署名認証方法は、手書き署名入力部から入力される手書き署名入力データにより署名者の筆圧を離れたことによって発生されるセグメントを区分及び計数し、計数されたセグメントの数を含む手書き署名及び手書き署名セグメントに対する行為特性情報（ω）を含む手書き署名特性情報（Σ）を収集して署名者の識別情報に署名者をマッピングして登録部に登録する登録ステップ、手書き署名認証の要求を発生時前記手書き署名入力部のタッチ入力部を介して入力されるタッチデータから手書き署名及びセグメントに対する行為特性情報（ω）を含む手書き署名特性情報（Σ）を収集して、手書き署名認証を要求した署名者の識別情報に対応する登録手書き署名特性情報（Σ’）をロードし、収集された手書き署名特性情報（Σ）と比較して一致度に手書き署名認証を行う手書き署名認証ステップと、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名登録ステップは、手書き署名登録要求が発生することをモニタリングする登録要求モニタリングステップと、手書き署名登録要求が発生されると署名者の署名者識別情報を取得する署名者識別取得ステップと、署名者による手書き署名に対してタッチ入力部から入力されるタッチデータにより前記手書き署名特性情報（Σ）を取得する手書き署名特性データ取得ステップと、前記署名者識別情報に前記手書き署名特性情報をマッピングして登録部に格納し登録する手書き署名登録ステップと、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名認証ステップは、手書き署名認証要求の発生をモニタリングする手書き署名認証要求モニタリングステップと、手書き署名認証要求が発生すると、署名者の署名者識別情報を取得する署名者識別情報取得ステップと、前記署名者により手書き署名に対してタッチ入力部から入力されるタッチデータによって前記手書き署名情報（Σ）を取得する手書き署名特性情報取得ステップと、前記取得された署名者識別情報に対応して予め登録されている登録手書き署名特性情報（Σ’）をロードする登録手書き署名特性情報ロードステップと、前記取得された手書き署名特性情報（Σ）と前記ロードされた登録手書き署名特性情報（Σ’）とを比較して手書き署名認証を行い、その認証結果を出力する手書き署名認証ステップと、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名特性情報（Σ）取得ステップは、手書き署名入力ぶから入力される手書き署名入力データのタッチデータにより手書き署名の追跡を開始する手書き署名追跡ステップと、前記手書き署名追跡が開始されると、タッチデータから署名者の筆圧を離れて書くことにより手書き署名セグメントを区分し区分された手書き署名セグメントの個数をカウントして、それぞれの手書き署名イメージを生成し、前記手書き署名セグメントの行為特性情報である手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を取得して、手書き署名セグメントイメージの生成時手書き署名セグメントイメージによる手書き署名イメージ特徴情報（Ｆ）を取得する手書き署名特徴情報抽出ステップと、手書き署名の終了時手書き署名イメージを取得し、前記取得された手書き署名イメージに対する手書き署名イメージ特徴情報（Φ）及び手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）を取得して、手書き署名行為特性情報（ω）を取得する手書き署名特徴情報抽出ステップと、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名セグメント特徴情報抽出ステップから手書き署名セグメント間の移動により発生する手書き署名セグメント移動行為特徴情報（Ｍ）をさらに抽出して前記手書き署名セグメント行為特性情報（ω）にさらに含むことを特徴とする。

前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）は、手書き署名セグメントイメージの形状な特徴情報として、該当セグメントの開始支点（ｐ_ｉ）及び終了支点（ｑ_ｉ）の位置情報、セグメントの幅（ｗ_ｉ）及び高さ（ｈ_ｉ）情報、前記セグメントの中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_ｉ）、最上位支点（ｔｏｐ_ｉ）、最下位置支点（ｂｏｔｔｏｍ_ｉ），最左測支点（ｌｅｆｔ_ｉ）、及び最右測支点（ｒｉｇｈｔ_ｉ）の位置情報、前記中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_ｉ）から各支点の角度（Ａ．ｔｏｐ_ｉ，Ａ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ，Ａ．ｌｅｆｔ_ｉ，Ａ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）及び距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）情報、幅（ｗ_ｉ）対比最上位支点距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｔｏｐ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最下位支点距離（Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）），幅（ｗ_ｉ）対比最左測支点距離（Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最右測支点距離（Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ））、及び高さ（ｈ_ｉ）対比最上位支点距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｔｏｐ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最下位支点距離（Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最左測支点距離（Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）），高さ（ｈ_ｉ）対比最右測支点距離（Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ））情報と、を含むことを特徴とする。

前記手書き署名特性情報（Σ）取得ステップは、署名者の手書き署名を書く時の習慣により生成される情報として、該当セグメントの開始支点（ｐ_ｉ）及び終了支点（ｐ_ｉ）の位置情報、セグメント開始時刻（ｔ_{ｉ．ｓｔａｒｔ}）、セグメント終了時刻（ｔ_{ｉ．ｅｎｄ}）、手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_ｉ）及び高さ（ｈ_ｉ）情報、セグメント所要時間（ｔ_ｉ）、手書き署名イメージ幅（Ｗ）対比手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_ｉ）比率（Ｒｗ_ｉ）、手書き署名イメージ高さ（Ｈ）対比手書き署名セグメントイメージの高さ（ｈ_ｉ）比率（Ｒｈ_ｉ）、全体手書き署名所要時間（Ｔ）に対する手書き署名セグメント所要時間（ｔ_ｉ）比率（Ｒｔ_ｉ）情報を含む前記手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）取得ステップをさらに含むことを特徴とする。

前記手書き署名セグメント移動行為特徴情報（Ｍ）は、ｘｙ座標系での任意の第１セグメントの終了支点（ｑ_ｊ−１）から次の第２セグメントの開始支点（ｐ_ｊ）を連結する仮想の線の角度（ａ_ｊ）、前記終了支点（ｑ_ｊ−１）から開始支点（ｐ_ｊ）間の距離であるセグメント間の距離（ｄ_ｊ）、第１セグメントの終了支点（ｑ_ｊ−１）から第２セグメントの開始支点（ｐ_ｊ）までの移動にかかるセグメント移動時間（Δ_ｊ）、手書き署名イメージの幅（Ｗ）に対比したセグメント間の距離（ｄ_ｊ）の比率（δw_ｊ）、手書き署名イメージの高さ（Ｈ）に対比した前記セグメント間の距離（ｄ_ｊ）比率（δｈ_ｊ）、手書き署名所要時間（Ｔ）に対比したセグメント移動時間（Δ_ｊ）の比率（δｔ_ｊ）と、を含むことを特徴とする。（ただし、j=１，．．．，ｎ−１までの整数）

本発明は、手書き署名の時に、署名者の筆圧を離れて書くことによってセグメントを区分し、セグメントの個数、セグメント単位の手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）、手書き署名セグメント移動の間に発生されるセグメント移動行為特徴情報（Ｍ）だけではなく全体手書き署名イメージに対する手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）及び手書き署名イメージセグメント特徴情報（Ｆ）をさらに収集して、それによる認証を行うことでより正確な手書き署名認証を行う効果を生じる。

又、本発明は、セグメントベースの手書き署名認証に成功時、二次的にセグメント及び全体手書き署名イメージに対する行為特徴データにより復元手書き署名イメージを生成し、手書き署名の時に取得された追跡手書き署名イメージとを比較して一致度をさらに判断することによって手書き署名のセキュリティ性をさらに高める効果を生じる。

本発明に係るセグメントベース手書き署名認証システムの構成を示す図である。 本発明に係るセグメントベース手書き署名認証システムの手書き署名特性取得部の構成を示す図である。 本発明に係る手書き署名特徴抽出部のセグメント特性検出部の必須構成をより詳しく示す図である。 本発明に係るセグメント手書き署名認証のためのセグメント区分方法及び手書き署名特性要素を説明するための図である。 本発明により同一署名に対してお互い違う個数のセグメントを持つ手書き署名の例を示す図である。 本発明に係るセグメントベース手書き署名認証方法を示す図である。 本発明に係るセグメントベース手書き署名認証方法の手書き署名特性データ収集方法を示す図である。

以下、添付の図面を参照して本発明に係るセグメントベース手書き署名認証システムの構成及び動作を説明した後、前記システムでのセグメントベース手書き署名認証方法を説明する。

本発明での手書き署名セグメントは手書き署名の時署名者が筆圧を離れて書くことによって発生する手書き署名の彫刻を意味する。したがって、同一の内容で手書き署名を書くとしても署名者により手書き署名セグメントの個数（ｎ）は一つ、二つ、三つ、四つなど多様に形成されることができる。手書き署名セグメントの詳しい概念は図４及び図５を参照して後述する。又、詳細な説明での英語の大文字は一般的に手書き署名全体に対するデータ（又は情報）を意味し、小文字は手書き署名セグメントに対するデータ（または情報）を意味します。

図１は発明に係るセグメントベース手書き署名認証システムの構成を示す図である。

図１を参照すると、本発明に係るセグメントベース手書き署名認証システムは、登録部１００、手書き署名入力部４００及び手書き署名認証部５００を含み、実施例により入力部２００及び出力部３００をさらに含む。

登録部１００はパーソナルコンピュータ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ：ＰＣ）、ノートパソコンなどのハードディスク、ユニバーサルシリアルバス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ：ＵＳＢ）などのようなポータブルメモリ、セキュリティトークン、携帯電話、スマートフォンなどと呼ばれる移動通信端末のＵＳＩＭチップ、移動通信端末機のマイクロＳＤカード、移動通信端末機のトラストゾーン、オンライン上のサーバーのハードディスクなどのような記憶媒体に構成することができ、手書き署名に対する手書き署名特徴情報を格納する手書き署名特徴データ登録部１０及び手書き署名を構成する手書き署名セグメントに対するセグメント特徴情報を格納する手書き署名セグメント特徴データ登録部２０を含む。

手書き署名特徴データ登録部１０は手書き署名イメージ特徴データＤＢ１１及び手書き署名行為特徴データＤＢ１２を含む。

手書き署名イメージ特徴データＤＢ１１は手書き署名全体イメージである手書き署名イメージの形状でスタティック（Ｓｔａｔｉｃ）な情報（以下、「手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）」とする）などを格納する。

具体的には、手書き署名イメージ特徴データＤＢ１１は手書き署名の開始支点（Ｐ）、手書き署名の端（終了）支点（Ｑ）、手書き署名イメージ（Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ：以下略語で「Ｓ」を使用する）の中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）、手書き署名イメージ（Ｓ）最上位支点（ＴＯＰ）、手書き署名イメージ（Ｓ）の最下位支点（ＢＯＴＴＯＭ）、手書き署名イメージ（Ｓ）の最左測支点（ＬＥＦＴ）、手書き署名イメージSの最左測支点（ＲＩＧＨＴ）、手書き署名イメージ（Ｓ）の幅（Ｗ）、手書き署名イメージ（Ｓ）の高さ（Ｈ）、及び支点間の相対的位置情報（以下、「ＤＯＴ」とする）などを含む手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）を格納する。

前記支点間の相対的位置情報（ＤＯＴ）はｘｙ座標上から前記中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）を原点にして前記中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）から手書き署名イメージの最上位支点（ＴＯＰ）の角度（Ａ．ＴＯＰ）、中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）から最下位支点（ＢＯＴＴＯＭ）までの角度（Ａ．ＢＯＴＴＯＭ）、中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）から最左測支点（ＬＥＦＴ）までの角度（Ａ．ＬＥＦＴ）、中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）から最右測支点（ＲＩＧＨＴ）までの角度（Ａ．ＲＩＧＨＴ）、中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）から最上位支点（ＴＯＰ）までの距離（Ｄ．ＴＯＰ）、中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）から最下位支点（ＢＯＴＴＯＭ）までの距離（Ｄ．ＢＯＴＴＯＭ）、中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）から最左測支点（ＬＥＦＴ）までの距離（Ｄ．ＬＥＦＴ）、中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）から最右測支点（ＲＩＧＨＴ）までの距離（Ｄ．ＲＩＧＨＴ）、幅（Ｗ）対比最上位支点（Ｄ．ＴＯＰ）比率（ＲＡＴＥ（Ｗ，Ｄ．ＴＯＰ））、幅（Ｗ）対比最下位置支点距離（Ｄ．ＢＯＴＴＯＭ）比率（ＲＡＴＥ（Ｗ，Ｄ．ＢＯＴＴＯＭ））、幅（Ｗ）対比最右測支点の距離（Ｄ．ＬＥＦＴ）比率（ＲＡＴＥ（Ｗ，Ｄ．ＬＥＦＴ））、幅（Ｗ）対比最右測支点の距離（Ｄ．ＲＩＧＨＴ）比率（ＲＡＴＥ（W，Ｄ．ＲＩＧＨＴ））、及び高さ（Ｈ）対比最上位支点距離（Ｄ．ＴＯＰ）比率（ＲＡＴＥ（Ｈ，Ｄ．ＴＯＰ））、高さ（Ｈ）対比最下位支点距離（Ｄ．ＢＯＴＴＯＭ）比率（ＲＡＴＥ（Ｈ，Ｄ．ＢＯＴＴＯＭ））、高さ（Ｈ）対比最左測支点距離（Ｄ．ＬＥＦＴ）比率（ＲＡＴＥ（Ｈ，Ｄ．ＬＥＦＴ））、高さ（Ｈ）対比最右測支点距離（Ｄ．ＲＩＧＨＴ）比率（ＲＡＴＥ（Ｈ，Ｄ．ＲＩＧＨＴ））など手書き署名イメージの中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）と各支点（ＴＯＰ，ＲＩＧＨＴ，ＬＥＦＴ，ＢＯＴＴＯＭ）間の情報である支点間の相対的位置情報を含む。

前記支点間の相対的位置情報（ＤＯＴ）は、下記の数式１によって求められる。

したがって、前記手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）は、下記の数式２によって求められる。

手書き署名行為特徴データＤＢ１２は手書き署名開始時刻（Ｔ_{ｓｔａｒｔ}）、手書き署名終了時刻（Ｔ_ｅｎｄ）、全体手書き署名所要時間（Ｔ=Ｔ_ｅｎｄ−Ｔ_{ｓｔａｒｔ}）などを含む。手書き署名行為特徴データＤＢ１２は、本発明に係る手書き署名開始時刻（Ｔ_{ｓｔａｒｔ}）、手書き署名終了時刻（Ｔ_ｅｎｄ）、全体手書き署名所要時間（Ｔ）以外にも手書き署名速度、手書き署名圧力などのような一般的な行為特徴比較方式の手書き署名認証時に抽出される手書き署名行為特徴データをさらに含むことができる。

手書き署名セグメント特徴データ登録部２０は、手書き署名セグメントイメージ特徴データＤＢ２１及び手書き署名セグメント行為特徴データＤＢ２２を含む。

手書き署名セグメントイメージ特徴データＤＢ２１は各の手書き署名セグメントに対する手書き署名セグメントイメージ特徴情報（ｆ_ｉ）を格納する。

前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（ｆ_ｉ）は手書き署名セグメントイメージの形状でスタティックな特徴情報として、該当セグメントの幅（ｗ_ｉ）及び高さ（ｈ_ｉ）情報、前記セグメントの中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_ｉ）、最上位支点（ｔｏｐ_ｉ）、最下位支点（ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）の位置情報、最左測支点（ｌｅｆｔ_ｉ）、最右測支点（ｒｉｇｈｔ_ｉ）、及び前記中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_ｉ）から各支点の角度（Ａ．ｔｏｐ_ｉ，Ａ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ，Ａ．ｌｅｆｔ_ｉ，Ａ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）及び距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）情報、幅（ｗ_ｉ）対比最上位支点距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｔｏｐ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最下位支点距離（Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最左測支点距離（Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最右測支点距離（Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ））、及び高さ（ｈ_ｉ）対比最上位支点距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｔｏｐ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最下位支点距離（Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最左測支点距離（Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最右測支点距離（Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ））情報などを含むことができる。

前記手書き署名セグメントの支点情報、中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_ｉ）を基準にした角度及び距離情報、比率情報は支点間の相対的な位置情報（ｄot_ｉ）として下記の数式３によって求められる。

すなわち、前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（ｆ_ｉ）は、下記の数式４によって求められる。

そして、全体手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）は、下記の数式５によって求められる。

手書き署名セグメント行為特徴データＤＢ（２２）は全体手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）を格納する。前記全体手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）は、下記の数式６によって求められる。

前記手書き署名別のセグメント別の手書き署名セグメント行為特徴情報（π_ｉ）は署名者の手書き署名セグメントを書く時の習慣によって生成される情報として、該当セグメントの開始支点（ｐ_ｉ）及び終了支点（ｑ_ｉ）の位置情報、セグメント開始時刻（ｔ_{ｉ．ｓｔａｒｔ}）、セグメント終了時刻（ｔ_{ｉ．ｅｎｄ}）、手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_ｉ）及び高さ（ｈ_ｉ）情報、セグメント所要時間（ｔ_ｉ）、手書き署名イメージ幅（Ｗ）対比手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_ｉ）比率（Ｒｗ_ｉ）、手書き署名イメージ高さ（Ｈ）対比手書き署名セグメントイメージの高さ（ｈ_ｉ）比率（Ｒｈ_ｉ）、全体手書き署名所要時間（Ｔ）に対した手書き署名セグメント所要時間（ｔ_ｉ）比率（Ｒｔ_ｉ）情報を含む。

したがって、前記セグメント別手書き署名セグメント行為特徴情報（π_ｉ）は、下記の数式７によって求められる。

手書き署名セグメント移動行為特徴情報（ｍ_ｊ：ｊ＝１からｍ−１までの整数）はｘｙ座標系での任意の第１セグメントの終了支点（ｑ_ｊ−１）から次の第２セグメントへの開始支点（ｐ_ｊ）を連結する仮想の線の角度（ａ_ｊ）、前記終了支点（ｑ_ｊ−１）から開始支点（ｐ_ｊ−１ p_ｊ）間の距離であるセグメント間の距離（ｄ_ｊ）、第１セグメントの終了支点（ｑ_ｊ−１）から第２セグメントの開始支点（ｐ_ｊ）までの移動にかかったセグメント移動時間（Δ_ｊ）、手書き署名イメージの幅（Ｗ）に対比したセグメント間の距離（ｄ_ｊ）比率（δw_ｊ）、手書き署名イメージの高さ（Ｈ）に対比した前記セグメント間の距離（ｄ_ｊ）比率（δｈ_ｊ）、手書き署名所要時間（Ｔ）に対比したセグメント移動時間（Δ_ｊ）比率（δｔ_ｊ）を含むことができ、下記の数式８によって求められる。

全体手書き署名に対した手書き署名セグメント移動行為特性（統合）情報（Ｍ）は、下記の数式９によって求められる。

入力部２００は多数のコマンドを発生させる多数のキーを備えて押されたキーに対したキーデータ（キー信号）を出力するキー入力機器（ポインティングデバイス）、画面と一体となってタッチされた位置に対した位置データを出力するタッチパッド，外部機器との有無線通信によりデータを受信する受信機などとすることができ、ユーザの要求により手書き署名登録コマンド、手書き署名認証コマンドのようなコマンドを手書き署名認証部５００に出力する。前記入力部２００は、前記手書き署名認証部５００がサーバー形態に構成される場合、遠隔地のポス端末機器、決済端末機器、移動通信端末機器などとすることができる。

出力部３００は手書き署名認証部５００が移動通信端末機器に構成される場合、手書き署名認証部５００から取得された手書き署名イメージ、手書き署名特性情報、手書き署名認証結果を出力する構成として、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）などのような表示デバイスにもなれることができ、前記手書き署名認証部５００がサーバーに構成される場合、手書き署名認証結果をショットメッセージサービス（Ｓｈｏｒｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＳＭＳ）、ロングメッセージサービス（Ｌｏｎｇ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＬＭＳ）、マルチメディアメッセージサービス（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＭＭＳ）などのような移動通信メッセージを送信するメッセージ送信サーバー、プッシュ（Ｐｕｓｈ）メッセージを伝送するアプリケーションサーバー、Ｅ−メールサーバー、前記の認証結果を受信され表示する移動通信端末機器などにもなることができる。

手書き署名入力部４００は手書き署名を受信される端末機器、すなわちユーザ及び加盟店の個人用パソコン、移動通信端末機器、ポス（ＰＯＳ）、決済端末機などに構成されるか、別のデバイスと連結してユーザが提供する手書き署名に対する手書き署名イメージを取得するための手書き署名入力データを出力することで、スキャン部４１０及びタッチ入力部４２０のうち少なくとも一つ以上を含めて構成されることができる。ただし、ユーザから手書き署名を手書きで入力されなければならなのためタッチ入力部４２０は必ず含むことが望ましい。前記タッチ入力部４２０は手書き署名の追跡ができ、手書き署名と手書き署名セグメントに対するイメージ特徴及び行為特徴情報を収集するタッチパッド、タッチスクリーン、スマートペンなどとすることができる。

スキャン部４１０は手書き署名が手書きされた用紙をスキャンしてスキャンデータを手書き署名認証部５００に出力する。

タッチ入力部４２０はタッチパッド、タッチスクリーンなどとすることができ、ユーザが手書きで入力する手書き署名に対する連続な位置データ及び圧力データなどを含むタッチデータを手書き署名入力データとして手書き署名認証部５００に出力する。

手書き署名認証部５００は制御部５１０、手書き署名特徴抽出部５２０及びセグメント手書き署名認証部５６０を含み、実施例によりイメージ復元部５７０、比較部５８０、正規化部５９０をさらに含むことができる。

手書き署名認証部５００は移動通信端末機器及びコンピュータにアプリケーションベースで構成されることと、サーバー側に構成されアプリケーション及びウェブサーバーベースのうち一つ以上で構成されることと、ポス（ＰＯＳ）及び決裁端末機器にファームウェア形態で構成されることができる。本発明の構成によりアプリケーション、ファームウェアまたはウェブサーバベースで構成するアプリケーションサーバ、ウェブサーバ及びファームウェアの構成の自体はこの技術分野の当業者には自明な技術であるため詳細な説明は省略する。

手書き署名認証部５００の構成及び動作を具体的に説明すると、制御部５１０は手書き署名認証部５００の全般的な動作を制御する。特に、制御部５１０は入力部２００から受信されるコマンドが手書き署名登録のことか手書き署名認証のことかを判断し、判断されたコマンドにより本発明に係るセグメントベースの手書き署名登録及び手書き署名認証動作を制御し、制御結果を出力部３００に出力する。

手書き署名特徴抽出部５２０は手書き署名入力部４００のタッチ入力部４２０から入力される手書き署名入力データによりセグメントベースの手書き署名特性情報（Σ）を抽出する。

具体的に説明すると、手書き署名特徴抽出部５２０は手書き署名追跡部５３０、手書き署名イメージ取得部５４０、手書き署名特性取得部５５０を含む。

手書き署名追跡部５３０は手書き署名入力部４００のタッチ入力部４２０から出力されるタッチデータにより連続な位置データを検出して手書き署名イメージ取得部５４０に提供する。

手書き署名イメージ取得部５４０は手書き署名入力部４００から入力されるスキャンデータまたは手書き署名追跡部５３０から位置データを入力させ、スキャンデータ及び位置データにより手書き署名イメージ（以下「追跡手書き署名イメージ」とする。）を取得し、取得された追跡手書き署名イメージ（Ｓ）から手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）を抽出し出力する。

手書き署名イメージ取得部５４０は追跡手書き署名イメージ（Ｓ）をスキャン部４１０によって取得ができ、タッチ入力部４２０によりリアルタイムで入力されるタッチデータを追跡し生成することもできる。前記取得された手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）は登録部１００の手書き署名イメージ特徴データＤＢ１１に格納し、追跡された手書き署名イメージはイメージ復元部５７０に入力する。

手書き署名特性取得部５５０は手書き署名入力部４００のタッチ入力部４２０から連続で出力されるタッチデータを入力させ、入力される前記タッチデータの位置データ及び圧力データにより署名者の署名の筆圧を離れて書くことによって区分される手書き署名セグメントを識別し、識別された手書き署名セグメントの個数（ｎ）を計数して、識別された手書き署名セグメントに対する手書き署名セグメントイメージを生成し、生成された手書き署名セグメントイメージに対する手書き署名イメージ特徴情報（f_ｉ）を抽出し出力して、前記手書き署名セグメントに対する手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を抽出し出力する。前記手書き署名セグメント行為特性情報（ω）は、下記の数式１０によって求められる。

手書き署名行為特徴情報（Φ）は手書きで署名する時のペン（指、電子ペン、タッチペン、スマートペンなど）端の方向／角度、移動、速力、圧力、加速度、分布特性（位置、方向／角度、移動速力、圧力、加速度、など）などとすることができ、本発明により手書き署名開始時刻（Ｔ_{ｓｔａｒｔ}）、手書き署名終了時刻（Ｔ_ｅｎｄ）、全体手書き署名所要時間（Ｔ）、手書き署名セグメント数（ｎ）、手書き署名イメージ（Ｓ）、手書き署名開始支点（Ｐ）、手書き署名終了支点（ｑ）、手書き署名イメージ幅（Ｗ）、手書き署名イメージ高さ（Ｈ）などがさらに含むことができる。 すなわち、手書き署名行為特性情報（Φ）は、下記の数式１１によって求められる。

上述したように手書き署名セグメント数（ｎ）は手書き署名行為特徴情報（Φ）に含まれることができ、手書き署名セグメント行為特性情報（ω）にも含まれることができる。

そして、全体セグメントベース手書き署名特性情報（Σ）は、下記の数式１２によって求められる。

前記手書き署名特性取得部５５０の詳細な構成は後述する図２及び図３を参照して詳しく説明する。

セグメント手書き署名認証部５６０は制御部５１０により手書き署名認証コマンドの発生時手書き署名入力部４００から証明者の識別情報を入力させ、手書き署名特徴抽出部５２０から手書き署名特性情報（Σ）を入力させ、前記署名者の識別情報に対応する登録手書き署名特性情報（Σ’）を登録部１００からロードしてロードされた登録手書き署名特性情報（Σ’）と手書き署名特徴抽出部５２０により入力された手書き署名特性情報（Σ）とを比較して一定基準の一致度以上であることとを比較して手書き署名認証を行う。

具体的にはセグメント手書き署名認証部５６０はロードされた手書き署名特性情報（Σ’）の手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ’）と手書き署名特徴抽出部５２０により抽出された手書き署名特性情報（Σ）の手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）とを比較して、ロードされた手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ’）と抽出された手書き署名イメージ特徴情報（Ｆ）とを比較し、ロードされた手書き署名セグメント行為特徴情報（Π’）と抽出された手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）とを比較して一定基準の一致度以上であることを判断して手書き署名認証を行う。

特に、セグメント手書き署名認証部５６０は、手書き署名特徴情報による認証の時、手書き署名セグメントの個数（ｎ）が登録された手書き署名セグメント個数（ｎ’）と一致することを検査し、上述したように全体手書き署名に対する手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）及びセグメント別の手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）により手書き署名の形状でスタティックな特徴とを比較し、手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）及びセグメント間の移動行為特徴情報（Ｍ）を含む手書き署名セグメント行為特性情報（ω）による署名者の署名行為に係る特性とを比較する。

イメージ復元部５７０は手書き署名特性取得部５５０から手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）及び手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を入力させ、前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）及び手書き署名セグメント行為特性情報（ω）から手書き署名イメージを復元し、復元された手書き署名イメージ（以下「復元手書き署名イメージ」とする。）を比較部５８０に出力する。

比較部５８０は登録時、前記イメージ復元部５７０から復元された復元手書き署名イメージと登録部１００の手書き署名イメージ特徴データＤＢ１１に格納された追跡手書き署名イメージ又は手書き署名イメージ取得部５４０により出力される追跡手書き署名イメージとを比較して一致度による認証の成功か否かを判断して、認証結果を制御部５１０に提供する。

正規化部５９０は前記認証の成功ごとに、すなわち認証成功の時、ユーザにより新たに手書きで記録された手書き署名に対する復元手書き署名イメージを登録部１００に格納するたびに、新たに格納する復元手書き署名イメージを含む既存の一定期間以前の復元手書き署名イメージを正規化して正規化手書き署名イメージを生成し格納する。比較部５８０は後に手書き署名認証の時、正規化された手書き署名イメージと復元手書き署名イメージとを比較して認証を行うことができる。

正規化部５９０は手書き署名イメージだけではなく収集された手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）、手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）、及び手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を正規化して格納するように構成することもできる。

正規化技術の自体は音声認識、文字認識、イメージ認識などとしてよく知られている技術のためその詳細な説明は省略する。

図２は、本発明に係るセグメントベース手書き署名認証システムのセグメント手書き署名特性取得部の構成を示す図である。

図２を参照すると、手書き署名特性取得部５５０は手書き署名行為特徴検出部５５２及びセグメント特性検出部５５３を含み、実施例によってデータ選択部５５１をさらに含むことができる。

データ選択部５５１は手書き署名入力部４００のタッチ入力部４２０及び手書き署名イメージ取得部５４０と連結してタッチデータ及び追跡手書き署名イメージ又はスキャンブ４１０により取得された手書き署名イメージデータを入力させ、制御部５１０の制御を受け前記手書き署名イメージデータ及びタッチデータのうち一つを手書き署名行為特徴検出部５５２及びセグメント特性検出部５５３に出力する。

しかしながら、手書き署名イメージからイメージの連続した分析による手書き署名セグメントの区分と手書き署名イメージから行為特性を分析することが難しくて手書き署名特性取得部５５０はタッチ入力部４２０からタッチデータを入力されるように構成するのが望ましい。

手書き署名行為特徴検出部５５２は手書き署名入力部４００のタッチ入力部４２０より連続で出力されるタッチデータを入力され、入力されるタッチデータの位置データ及び圧力データから手書き署名行為特徴情報（Φ）を抽出して出力する。

セグメント特性検出部５５３は前記タッチデータの位置データ及び圧力データによる署名者の署名の筆圧を離れた書くことによって区分される手書き署名セグメント（Ｓｅｇｍｅｎｔ）を識別し、識別された手書き署名セグメントの個数（ｎ）を計数して、識別された手書き署名セグメントに対する手書き署名セグメントイメージを生成し、生成された手書き署名セグメントイメージに対する手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）を抽出し出力して、前記手書き署名セグメントに対する手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を抽出し出力する。前記セグメント特性検出部５５３の詳細な構成及び動作は下記の図３から図５を参照して詳しく説明する。

図３は、本発明に係るセグメント特性検出部の必須構成をより詳しく示す図面、図４は、本発明に係るセグメント手書き署名認証のためのセグメント区分方法及び手書き署名特性要素を説明するための図面、図５は、本発名に係る同一署名に対してお互い違うセグメントを持つ手書き署名の例を示す図面である。

図３ないし図５を参照すると、セグメント特性検出部５５３は手書き署名検出部６１０、手書き署名終了検出部６２０、セグメント検出部６３０、セグメントカウント部６４０、セグメントイメージ特徴検出部６５０、比率検出部６６０、セグメント移動特徴検出部６７０及び手書き署名時間カウント部６８０を含む。

前記手書き署名開始検出部６１０、手書き署名終了検出部６２０及び手書き署名時間カウント部６８０は手書き署名行為特徴堅守部５５２及びセグメント特性検出部５５３の共通構成として構成されることができる。

又、前記手書き署名開始検出部６１０、手書き署名終了検出部６２０及び手書き署名時間カウント部６８０は手書き署名行為特徴検出部５５２及びセグメント特性検出部５５３のそれぞれに構成されることができる。

手書き署名開始検出部６１０は署名者が手書き署名入力部４００のタッチ入力部４２０にも図４のように手書きで署名をした場合タッチ入力部４００から手書き署名に係る連続な手書き署名入力データを入力される。

手書き署名入力データが入力され始まると手書き署名開始検出部６１０は図４のように手書き署名開始支点３（Ｐ）を検出する。前記手書き署名開始支点３（Ｐ）は一番目の手書き署名セグメントの開始支点（ｐ_０）である。

手書き署名開始検出部６１０は手書き署名開始支点（Ｐ）情報及び一番目の手書き署名セグメント開始支点３（ｐ_０）情報を出力して（すなわち、Ｐ＝ｐ_０）、手書き署名開始支点検出信号をセグメント検出部６３０に出力する。

手書き署名終了検出部６２０はタッチ入力部４２０から一定時間以上に手書き署名入力データであるタッチデータが入力されないと手書き署名が終了されたと判断して、最後に入力されたタッチデータの位置情報に対応する位置、すなわち図４の符号８の支点を終了支点として決定して、決定された手書き署名終了支点８（ｑ）情報を出力し（すなわち、Ｑ＝ｑ_３）、手書き署名が終了されたことをセグメントカウント部６４０及び手書き署名時間カウント部６８０に通知する。

セグメント検出部６３０は図４及び図５の（ａ）の場合４つの手書き署名セグメント（２−１、２−２、２−３、２−４）を検出してそれぞれの検出ごとに検出信号を出力する。

又、セグメント検出部６３０は手書き署名セグメントを追跡しながら、セグメントイメージを生成しセグメントイメージ特徴検出部６５０に出力して、前記数６及び数７のような情報を含む手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）を生成し出力する。

セグメントカウント部６４０はセグメント検出部６３０からセグメント検出信号の入力ごとにセグメント個数（ｎ）をカウントして、手書き署名終了検出部６２０から手書き署名終了通知信号が入力されるとカウントされた個数（ｎ）の情報を出力する。図４及び図５の（ａ）の場合セグメントカウント部６４０は個数（ｎ）情報で４を出力し、図５の（ｂ）の場合は個数（ｎ）情報で１１を出力する。

セグメントイメージ特徴検出部６５０は、セグメント検出部６３０から手書き署名セグメントイメージが入力されると手書き署名イメージの形状でスタティック（Ｓｔａｔｉｃ）な特徴を抽出して手書き署名セグメントイメージ特徴情報（ｆ_ｉ）を生成し、最終手書き署名セグメントに対して手書き署名イメージ特徴情報（ｆ_ｉ）が検出されると全体手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）を生成して出力する。

図４の例の一つの手書き署名セグメントに対する手書き署名セグメントイメージ特徴情報抽出方法を説明すると、セグメントイメージ特徴検出部６５０は図４の二番目の手書き署名セグメント２−２に対する手書き署名イメージが入力されると手書き署名セグメントイメージの最上位支点（ｔｏｐ_１）、最下位支点（ｂｏｔｔｏｍ_１）、最左測支点（ｌｅｆｔ_１）、最右測支点（ｒｉｇｈｔ_１）及び中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_１）４−２を検出し各支点の位置情報を抽出して中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_１）４−２をｘｙ座標系の基準点（０，０）にしてそれぞれの各支点がｘ、ｙ座標上での角度情報（Ａ．ｔｏｐ_１，Ａ．ｂｏｔｔｏｍ_１，Ａ．ｌｅｆｔ_１，Ａ．ｒｉｇｈｔ_１）[図４では、p_１は二番目の手書き署名セグメント２−２−の最左測支点（ｌｅｆｔ_１）になるのでＡ．ｌｅｆｔ_１値は角度θになる。]、中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_１）４−２から各支点間の距離情報（Ｄ．ｔｏｐ_１，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_１，Ｄ．ｌｅｆｔ_１，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_１），手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_１）情報、高さ（ｈ_１）除法、手書き署名セグメントイメージの比率情報（ＲＡＴＥ（ｗ_１，Ｄ．ｔｏｐ_１），ＲＡＴＥ（ｈ_１．ｔｏｐ_１），ＲＡＴＥ（ｗ_１，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_１），ＲＡＴＥ（ｈ_１．ｂｏｔｔｏｍ_１），ＲＡＴＥ（ｗ_１，Ｄ．ｌｅｆｔ_１），ＲＡＴＥ（ｈ_１．ｌｅｆｔ_１），ＲＡＴＥ（ｗ_１，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_１），ＲＡＴＥ（ｈ_１．ｒｉｇｈｔ_１））を抽出して出力する。

付加的に図４を参照して手書き署名イメージ取得部５４０及び手書き署名行為特徴検出部５５２のうち少なくともある一つの手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）の抽出方法を説明すると、スキャン部４１０により図４のような手書き署名イメージを取得するか、手書き署名追跡部５３０により手書き署名イメージの取得、イメージ復元部５７０により手書き署名イメージが取得されると全体手書き署名イメージ（１）の中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）（６）を検出し、最上位支点（ＴＯＰ）、最下位支点（ＢＯＴＴＯＭ）、最左測支点（ＬＥＦＴ）、最右側支点（ＲＩＧＨＴ）の位置情報（すなわち、ＴＯＰ＝ｔｏｐ_０，ＢＯＴＴＯＭ＝ｂｏｔｔｏｍ_０，ＬＥＦＴ＝ｌｅｆｔ_０，ＲＩＧＨＴ＝ｒｉｇｈｔ_３）、幅（Ｗ）、高さ（Ｈ）、中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）をｘｙ座標系での基準点（０，０）にした各支点の角度情報（Ａ．ＴＯＰ，Ａ．ＢＯＴＴＯＭ，Ａ．ＬＥＦＴ，Ａ．ＲＩＧＨＴ）、中央支点（ＣＥＮＴＥＲ）から各支点間の距離情報（Ｄ．ＴＯＰ，Ｄ．ＢＯＴＴＯＭ，Ｄ．ＬＥＦＴ，Ｄ．ＲＩＧＨＴ）、支点間の相対的な位置情報（ＤＯＴ）を抽出し，上述した情報を含む手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）を生成して出力する。

比率検出部６６０は、セグメントイメージ特徴検出部６５０から手書き署名セグメントイメージ特徴情報の入力を受け前記手書き署名イメージ取得部５４０により全体手書き署名イメージ１の幅（Ｗ）、高さ（Ｈ）及び手書き署名所要時間（Ｔ）の入力を受け手書き署名セグメントごとに前記全体手書きイメージ１の幅（Ｗ）、高さ（Ｈ）、手書き署名所要時間（Ｔ）に大した各手書き署名セグメントの幅（ｗ_ｉ）、高さ（ｈ_ｉ）及び手書き署名セグメント所要時間（ｔ_ｉ）に対した比率（Ｒｗ_ｉ，Ｒｈ_ｉ，Ｒｔ_ｉ）を計算して前記セグメント検出部６３０に提供する。

セグメント移動特徴検出部６７０はセグメント検出部６３０から手書き署名セグメントイメージ及びタッチデータのうち一つ以上の入力を受け、前記手書き署名セグメントイメージ及びタッチデータから前記検出された手書き署名セグメント間の移動行為特徴情報（ｍ_ｊ）を抽出して出力する。前記セグメント移動特徴検出部６７０は手書き署名セグメントイメージ及びタッチデータのうちタッチデータの入力を受けセグメント間の移動行為特徴情報（ｍ_ｊ）を抽出することが望ましい。図４での、三番目のセグメント２−３の終了支点９（ｑ_２）から四番目のセグメント２−４の開始支点１０（ｐ_３）までに移動することになるのでセグメント２−３からセグメント２−４までの移動行為情報（ｍ_ｊ）はｍ_３になる（ここで、ｊ＝３）。

図６は、本発明に係るセグメントベース手書き署名認証方法を示す図面である。以下の図６を参照して説明すると、制御部５１０は入力２００から手書き署名イメージ登録コマンドにより手書き署名の登録が要求されるか（Ｓ１１１）、手書き署名認証コマンドによる手書き署名の認証要求が発生したことを検査する（Ｓ１１３）。

手書き署名登録の要求が発生されると制御部５１０は登録者、すなわち署名者の署名者の識別情報を入力することを要求（Ｓ１１５）して、署名者の識別情報が入力されることを検査（Ｓ１１７）する。

署名者の識別情報が入力されると署名者は手書きで署名をすることを要求する（Ｓ１１８）。

前記手書き署名の要求後、制御部５１０はセグメントベース手書き署名特性情報収集ルーチンを行い、セグメントベース手書き署名特性情報を収集し（Ｓ１１９）、収集されたセグメントベース手書き署名特性情報を前記署名者の識別情報にマッピングして登録部１００に格納する（Ｓ１２１）。

しかしながら、手書き署名の認証要求が発生すると制御部５１０は署名者の識別情報を入力することを要求（Ｓ１２３）したあと、署名者の識別情報が入力されることを検査する（Ｓ１２５）。

前記署名者の識別情報が入力されると制御部５１０は出力部３００により手書き署名を入力することを要求する（Ｓ１２６）。

前記手書き署名要求の後、制御部５１０は手書き署名特徴抽出部５２０によりセグメントベース手書き署名特性情報収ルーチンを行い、セグメントベース手書き署名特性情報（Σ）を収集（Ｓ１２７）した後、セグメント手書き署名認証部５６０により前記入力された署名者の識別情報に対応して登録されている登録手書き署名特性情報（Σ’）を登録部１００からロードする（Ｓ１２９）。

登録手書き署名特性情報（Σ’）がロードされると制御部５１０はセグメント手書き署名認証部５６０により登録手書き署名特性情報（Σ’）のセグメント個数（ｎ’）と収集された手書き署名特性情報（Σ）のセグメント個数（ｎ）、登録手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ’）と収集された手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）、登録手書き署名セグメント行為特徴情報（Π’）と収集された手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）、登録手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ’）と収集された手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）、登録手書き署名セグメント間の移動行為特徴情報（Ｍ’）と収集された登録手書き署名セグメント間の移動行為特徴情報（Ｍ）とを比較する（Ｓ１３１）。前記制御部５１０は通常の登録手書き署名行為特徴情報（Φ’）と収集された手書き署名行為特徴情報（Φ）とをさらに比較することができる。

前記制御部５１０は、セグメント手書き署名認証部５６０により項目ごとに予め設定されている基準の一致度以上であることを判断し（Ｓ１３３）、予め設定された一致度以下の場合は認証の失敗を（Ｓ１３７）、予め設定された基準の一致度以上の場合は認証の成功の処理をする（Ｓ１３５）。

図７は、本発明に係るセグメントベース手書き署名認証方法の手書き署名特性情報収集法方を示す図面である。以下の図７を参照してセグメントベース手書き署名認証方法の手書き署名特性情報収集方法を説明する。

制御部５１０は手書き署名追跡部５３０、手書き署名イメージ取得部５４０、手書き署名特性取得部５５０のうち一つ以上のタッチ入力部４２０から手書き署名入力データであるタッチが入力されることをモニタリングする（Ｓ２１１）。

制御部５１０は前期モニタリングの中手書き署名が開始されると、優先的に手書き署名追跡部５３０、手書き署名イメージ取得部５４０及び手書き署名特性取得部５５０のうちの一つにより手書き署名開始時刻（Ｔ_{ｓｔａｒｔ}）及び全体の手書き署名イメージの開始支点である手書き署名開始支点（Ｐ）を検出し、検出された手書き署名開始時刻（Ｔ_{ｓｔａｒｔ}）及び手書き署名イメージ開始支点（Ｐ）情報を格納する（Ｓ２１３）。

手書き署名が開始されたと判断して、その手書き署名の手書き署名開始時刻（Ｔ_{ｓｔａｒｔ}）及び手書き署名イメージ開始支点（Ｐ）が検出されると制御部５１０は、セグメントカウント変数（ｉ，ｊ）をリセット（ｉ＝０，ｊ＝０）する（Ｓ２１５）。

手書き署名セグメントカウント変数がリセットされると制御部５１０は手書き署名セグメント特徴情報収集ルーチンを行う（Ｓ２１６〜Ｓ２３０）。

具体的に説明すると、制御部５１０はセグメントカウント変数をリセットした後、手書き署名セグメント開始時刻（ｔ_{ｉ．ｓｔａｒｔ}）を検出して格納し、手書き署名セグメント開始支点（ｐ_ｉ）を検出して格納する（Ｓ２１６）。

手書き署名セグメント開始時刻（ｔ_{ｉ．ｓｔａｒｔ}）及び手書き署名セグメント開始支点（ｐ_ｉ）が検出され格納されると制御部５１０は手書き署名カウント変数（_ｉ）が０であることを判断する（Ｓ２１７）。前記手書き署名カウント変数（_ｉ）が０であることを判断するのは現在のセグメント特徴情報を収集している手書き署名セグメントが一番目の手書き署名セグメントであることを判断するためである。

現在の手書き署名セグメントが一番目の手書き署名セグメントであると制御部５１０は現在の手書き署名セグメントの手書き署名セグメント行為特徴情報（π_ｉ）を収集する（Ｓ２１９）。

一方、現在の手書き署名セグメントが一番目の手書き署名セグメントではないと、制御部５１０は手書き署名セグメント間の移動行為特徴情報（ｍ_ｊ）を抽出した（Ｓ２１８）後、前記手書き署名セグメントに対する手書き署名セグメント行為特徴データを収集する（Ｓ２１９）。

手書き署名セグメント行為特徴データが収集されると制御部５１０は手書き署名セグメントが終了されることを検査する（Ｓ２２０）。

一つの手書き署名セグメントが終了されたことが判断されると、制御部５１０はセグメント終了時刻（ｔ_{ｉ．ｅｎｄ}）をロードして格納し、手書き署名セグメント終了支点（ｑ_ｉ）を検出して格納し（Ｓ２２１）、セグメント手書き署名所要時間（ｔ_ｉ）を計算して格納する（Ｓ２２３）。

又、制御部５１０は、手書き署名セグメントイメージ（ｓ_ｉ）を生成して格納する（Ｓ２２４）。

そして制御部５１０は、一つの手書き署名セグメントが検出され終了されたので前記収集された手書き署名セグメント行為特徴データによる手書き署名セグメント行為特徴情（π_ｉ）を生成し（Ｓ２２５）、手書き署名セグメントイメージ特徴情報（f_ｉ）を生成して登録部１００に格納する（Ｓ２２７）。

前記一つの手書き署名セグメントに対する手書き署名セグメントイメージ特徴情報（ｆ_ｉ）が生成されると、制御部５１０は手書き署名が終了される（Ｓ２２９）か、次の手書き署名セグメント開始される（Ｓ２３０）かを検査する。手書き署名の終了は手書き署名入力部４００のタッチ入力部４２０から一定時間内にタッチデータが入力されない場合に判断ができ、次の手書き署名セグメントの開始するか否かは前記一定時間内にタッチデータが再び入力される場合に判断されることができる。

次の手書き署名セグメントの開始が検出されると制御部５１０は手書き署名個数カウント変数（ｉ，ｊ）を１ずつ増加（Ｓ２３１）させた後、上述した手書き署名セグメント特徴情報収集ルーチンを繰り返して行う。

一方、手書き署名が終了されたと判断されると制御部５１０は手書き署名終了時刻（Ｔ_ｅｎｄ）をロードして格納し、手書き署名イメージ終了支点（ｑ）を検出して格納する（Ｓ２３３）。

前記手書き署名終了時刻が格納されると、制御部５１０は手書き署名所要時間（Ｔ）を計算して格納する（Ｓ２３５）。

その後、制御部５１０は手書き署名イメージの支点（ＣＥＮＴＥＲ，ＲＩＧＨＴ，ＬＥＦＴ，ＢＯＴＴＯＭ）間の相対的位置情報（ＤＯＴ）を生成する（Ｓ２３７）。

前記ＤＯＴの生成後制御部５１０は手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）を生成して（Ｓ２３９）、全体手書き署名セグメントに対する全体手書きセグメントイメージ特徴情報（Ｆ）を生成する（Ｓ２４１）。

前記した情報が生成されると、制御部５１０は全体手書き署名イメージ対比手書き署名セグメントイメージ比率情報（Ｒｗ_ｉ，Ｒｈ_ｉ，Ｒｔ_ｉ）を算出して（Ｓ２４３）、各手書き署名セグメントの行為特徴情報（π_ｉ）を統合した全体手書き署名セグメント行為特性情報（Π）を生成する（Ｓ２４１）。

前記全体手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）の生成後、制御部５１０は手書き署名セグメント間の移動行為特徴情報（ｍ_ｊ）を統合した全体手書き署名セグメント間の移動行為特性統合情報（Ｍ）を生成する（Ｓ２４７）。

前記手書き署名セグメント行為特性統合情報及び手書き署名セグメント間の移動行為特性統合情報（Ｍ）が生成されると制御部５１０は全体手書き署名イメージに対する行為特性情報（ω）を生成する（Ｓ２４９）。

前記情報が生成されると制御部５１０は、最終的に前記情報を全て含む手書き署名特性情報（Σ）を生成し登録部１００に格納する（Ｓ２５１）。

一方、本発明は前述した代表的で望ましい実施例だけではなく、本発明の要旨に入れる範囲以内には改良、変更、代替または付加して実施することができることは該当の技術分野の知識を持っている者であれば容易に理解することができる。このような改良、変更、代替または付加による実施が以下に添付された特許成功範囲に属している者であれば、その技術もやはり本発明に属していることとして見るべきである。

１ 手書き署名イメージ
２ 手書き署名セグメント（イメージ）
１０ 手書き署名特徴データ登録部
１１ 手書き署名イメージ特徴データＤＢ
１２ 手書き署名行為特徴データＤＢ
２０ 手書き署名セグメント特徴データ登録部
２１ 手書き署名セグメントイメージ特徴データＤＢ
２２ 手書き署名セグメント行為特徴データＤＢ
１００ 登録部
２００ 入力部
３００ 出力部
４００ 手書き署名入力部
４１０ スキャン部
４２０ タッチ入力部
５００ 手書き署名認証部
５１０ 制御部
５２０ 手書き署名特徴抽出部
５３０ 手書き署名追跡部
５４０ 手書き署名イメージ取得部
５５０ 手書き署名特性取得部
５５１ データ選択部
５５２ 手書き署名行為特徴検出部
５５３ セグメント特性検出部
５６０ セグメント手書き署名認証部
５７０ イメージ復元部
５８０ 比較部
５９０ 正規化部
６１０ 手書き署名検出部
６２０ 手書き署名終了検出部
６３０ セグメント検出部
６４０ セグメントカウント部
６５０ セグメントイメージ特徴検出部
６６０ 比率検出部
６７０ セグメント移動特徴検出部
６８０ 手書き署名時間カウント部

Claims (19)

1. ユーザが署名する手書き署名に対応してタッチされる位置に対する位置データ及び圧力データを含むタッチデータを手書き署名入力データとして出力するタッチ入力部を含む手書き署名入力部と、
   ユーザごとの手書き署名特性情報を登録する登録部と、
   前記手書き署名入力部から入力される手書き署名入力データにより署名者の筆画を離れて書くことによって発生される手書き署名セグメントを区分及び計数し、計数された手書き署名のセグメント数を含む全体手書き署名及びセグメントに対する特徴情報を含む手書き署名特性情報（Σ）を収集して前記署名者の識別情報に署名者をマッピングして前記登録部に登録した後、手書き署名認証要求の発生時、前記手書き署名入力部のタッチ入力部を介して入力されるタッチデータから手書き署名及び手書き署名セグメントに対する行為特徴情報を含む手書き署名特性情報（Σ）を収集し手書き署名認証を要求した署名者の識別情報に対応する登録手書き署名特性情報（Σ）をロードして収集された手書き署名特性情報（Σ）とを比較して、一致度による手書き署名セグメントにベースし手書き署名認証を行う手書き署名認証部と、を含むセグメントベース手書き署名認証システム。
2. 前記手書き署名認証部は、
   前記手書き署名入力部のタッチ入力部から入力される手書き署名入力データにより手書き署名に対する手書き署名のイメージ、手書き署名に対する手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）、手書き署名を構成する前記手書き署名セグメントに対する手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）、手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を含む手書き署名特性情報（Σ）を抽出する手書き署名特徴抽出部と、
   前記手書き署名特徴抽出部を介すして抽出された手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）と予め登録されている手書き署名認証を要求した署名者の識別情報に対応する登録手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ’）とを比較し、収集された前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）と予め登録されている手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ’）、手書き署名セグメント行為特性情報（ω）と予め登録されている登録手書き署名セグメントの行為特性情報（ω’）とを比較して、それそれの予め設定されている一致度により手書き署名認証を行うセグメント手書き署名認証部と、
   登録要求の発生時、前記手書き署名の特徴の抽出部を介して抽出される手書き署名特徴情報を前記登録部に格納し登録して、手書き署名認証要求の発生時、前記セグメント手書き署名認証部を制御し手書き署名認証を行う制御部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のセグメントベース手書き署名認証システム。
3. 前記手書き署名特徴抽出部は、
   前記手書き署名入力部から入力される手書き署名入力データのタッチデータに含まれた位置データを検出して出力する手書き署名追跡部と、
   前記手書き署名追跡部により入力される位置データから追跡手書き署名イメージを生成し、生成された追跡手書き署名イメージから手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）を抽出した後、追跡手書き署名イメージとともに出力する手書き署名イメージ取得部と、
   前記タッチデータからの手書き署名による全体の手書き署名セグメントイメージ特情報（Ｆ）及び手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を検出して出力する手書き署名取得部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のセグメントベース手書き署名認証システム。
4. 前記手書き署名特性取得部は、
   前記タッチデータから手書き署名によるセグメントを識別及びカウントして、識別されたセグメントに対する手書き署名セグメントイメージを生成し、手書き署名セグメントイメージの手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）及び手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）を含む手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を抽出して前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）及び手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を含む手書き署名セグメント特徴情報を出力するセグメント特性検出部と、を含むことを特徴とする請求項３に記載のセグメントベース手書き署名認証システム。
5. 前記セグメント特性検出部は、
   手書き署名セグメント間の移動により発生する手書き署名セグメント移動行為特徴情報（Ｍ）をさらに抽出して前記手書き署名セグメント行為特性情報（ω）にさらに含んで出力することを特徴とする請求項４に記載のセグメントベース手書き署名認証システム。
6. 前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）は、
   手書き署名セグメントイメージの形状な特徴情報として、該当手書き署名セグメントの開始支点（ｐ_ｉ）及び終了支点（ｑ_ｉ）の位置情報、手書き署名セグメントの幅（ｗ_ｉ）及び高さ（ｈ_ｉ）情報、前記セグメントの中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_ｉ）、最上位支点（ｔｏｐ_ｉ）、最下位支点（ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）、最左測支点（ｌｅｆｔ_ｉ）、最右側支点（ｒｉｇｈｔ_ｉ）の位置情報、前記中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_ｉ）から各支点との間の角度（Ａ．ｔｏｐ_ｉ，Ａ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ，Ａ．ｌｅｆｔ_ｉ，Ａ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）、距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）情報、及び、幅（ｗ_ｉ）対比最上位支点距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｔｏｐ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最下位距離（Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）、幅（ｗ_ｉ）対比最左測支点距離（Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最右測支点距離（Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ））情報、 高さ（ｈ_ｉ）対比最上位支点距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｔｏｐ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最下位支点距離（Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ））高さ（ｈ_ｉ）対比最左測支点距離（Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最右測支点距離（Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ））情報と、を含むことを特徴とする請求項４に記載のセグメントベース手書き署名認証システム。
7. 前記手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）は、
   署名者の手書き署名セグメントを書く時の習慣により生成される情報として、該当セグメントの開始支点（ｐ_ｉ）及び終了支点（ｐ_ｉ）の位置情報、セグメント開始時刻（ｔ_{ｉ．ｓｔａｒｔ}）、セグメント終了時刻（ｔ_{ｉ．ｅｎｄ}）、手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_ｉ）及び高さ（ｈ_ｉ）情報、セグメント所要時間（ｔ_ｉ），手書き署名イメージ幅（Ｗ）対比手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_ｉ）比率（Ｒｗ_ｉ）、手書き署名イメージ高さ（Ｈ）対比手書き署名セグメントイメージの高さ（ｈ_ｉ）比率（Ｒｈ_ｉ）、全体手書き署名所要時間（Ｔ）に対する手書き署名セグメント所要時間（ｔ_ｉ）比率（Ｒｔ_ｉ）情報と、を含むことを特徴とする請求項４に記載のセグメントベース手書き署名認証システム。
8. 前記手書き署名セグメント移動行為特徴情報（Ｍ）は、
   ｘｙ座標系での任意の第１セグメントの終了支点（ｑ_ｊ−１）から次の第２セグメントの開始支点（ｐ_ｊ）を連結する仮想の線の角度（ａ_ｊ）、前記終了支点（ｑ_ｊ−１）から開始支点（ｐ_ｊ）間の距離であるセグメント間の距離（ｄ_ｊ）、第１セグメントの終了支点（ｑ_ｊ−１）から第２セグメントの開始支点（ｐ_ｊ）までの移動にかかるセグメント移動時間（Δ_ｊ）、手書き署名イメージの幅（Ｗ）に対比した前記セグメント間の距離（ｄ_ｊ）の比率（δw_ｊ）、手書き署名イメージの高さ（Ｈ）に対比した前記セグメント間の距離（ｄ_ｊ）比率（δｈ_ｊ）、手書き署名所要時間（Ｔ）に対比したセグメント移動時間（Δ_ｊ）の比率（δｔ_ｊ）と、を含むことを特徴とする請求項５に記載のセグメントベース手書き署名認証システム。
9. 前記手書き署名認証部は、
   前記追跡手書き署名イメージと前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）、手書き署名セグメントイメージ及び手書き署名セグメント行為特性情報（ω）により復元手書き署名イメージを復元するイメージ復元部と、
   前記手書き署名登録及び認証に成功時、前記復元された復元手書き署名イメージと前記追跡手書き署名イメージとを比較して一致するか否かを判断し、その結果を前記制御部に出力する比較部をさらに含み、
   前記制御部は、
   前記比較部から入力される結果情報が一致の場合、手書き署名特性情報（Σ）を前記登録部に格納して登録するか、前記手書き署名認証を最終的に成功で処理することを特徴とする請求項３に記載のセグメントベース手書き署名認証システム。
10. 前記手書き署名認証部は、
    前記登録及び認証に成功時、復元手書き署名イメージを登録部に格納されている復元手書き署名イメージに含んで正規化を行い、正規化された手書き署名イメージを格納する正規化部をさらに含み、
    前記比較部は入力される復元手書き署名イメージと正規化された手書き署名イメージとを比較して、一致するか否かにより手書き署名認証を行うことを特徴とする請求項９に記載のセグメントベース手書き署名認証システム。
11. 前記手書き署名認証部は、
    前記登録及び認証に成功時、収集された手書き署名特性情報（Σ）を登録部に格納されている既存手書き署名特性情報（Σ’）に含んで前記手書き署名行為特性情報を正規化し、正規化された手書き署名特性情報（Σ’’）を前記登録部に格納する正規化部をさらに含み、
    前記比較部は入力される手書き署名特性情報（Σ）と前記正規化された手書き署名特性情報（Σ’’）とを比較して、一致するか否かにより手書き署名特性認証を行い、前記手書き署名行為特性認証に成功時、前記復元手書きイメージと正規化された手書き署名イメージとを比較して一致するか否かを出力し、
    制御部は、前記一致するか否かにより手書き署名認証を行い、両方とも認証に成功した場合、最終的に本人認証に成功したと判断することを特徴とする請求項９に記載のセグメントベース手書き署名認証システム。
12. 手書き署名入力部から入力される手書き署名入力データにより署名者の筆圧を離れて書くことによって発生されるセグメントを区分及び計数し、計数されたセグメントの数を含む手書き署名及び手書き署名セグメントに対する特性情報を含む手書き署名特性情報（Σ）を収集して前記署名者の識別情報に署名者をマッピングして登録部に登録する手書き署名ステップと、
    手書き署名認証要求の発生時、前記手書き署名入力部のタッチ入力部を介して入力されるタッチデータから手書き署名及びセグメントに対する特性情報を含む手書き署名特性情報（Σ）を収集して手書き署名認証を要求した署名者の識別情報に対応する登録手書き署名特性情報（Σ’）をロードし収集された手書き署名特性情報（Σ）とを比較して、一致度により手書き署名認証を行う手書き署名認証ステップと、を含むことを特徴とするセグメントベース手書き署名認証方法。
13. 前記手書き署名登録ステップは、
    手書き署名登録の要求が発生することをモニタリングする登録要求モニタリングステップと、
    手書き署名登録要求が発生されると登録する署名者の識別情報を取得する署名者識別情報取得ステップと、
    署名者による手書き署名に対してタッチ入力部から入力されるタッチデータにより前記手書き署名特性情報（Σ）を取得する手書き署名特性データ取得ステップと、
    前記署名者識別情報に前記手書き署名特性情報をマッピングして登録部に格納し登録する手書き署名登録ステップと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のセグメントベース手書き署名認証方法。
14. 前記手書き署名認証ステップは、
    手書き署名認証要求が発生することをモニタリングする手書き署名認証要求モニタリングステップと、
    手書き署名認証要求が発生すると、署名者の識別情報を取得する署名者識別情報取得ステップと、
    前記署名者による手書き署名に対してタッチ入力部から入力されるタッチデータにより前記手書き署名特性情報（Σ）を取得する手書き署名特性情報取得ステップと、
    前記取得された署名者識別情報に対応して予め登録されている登録手書き署名特性情報（Σ’）をロードする登録手書き署名特性情報ロードステップと、
    前記取得された手書き署名特性情報（Σ）と前記ロードされた登録手書き署名特性情報（Σ’）とを比較して手書き署名認証を行い、その認証結果を出力する手書き署名認証ステップと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のセグメントベース手書き署名認証方法。
15. 前記手書き署名特性情報（Σ）取得ステップは、
    手書き署名入力部から入力される手書き署名入力データのタッチデータにより手書き署名の追跡を開始する手書き署名追跡ステップと、
    前記手書き署名追跡が開始されるとタッチデータから署名者が筆圧を離れて書くことにより手書き署名セグメントを区分し、区分された手書き署名セグメントの個数をカウントして、それぞれの手書き署名セグメントイメージを生成し、前記手書き署名セグメントの行為特性情報である手書き署名セグメント行為特性情報（ω）を取得し、手書き署名セグメントイメージの生成時、手書き署名セグメントイメージにより手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）を取得する手書き署名セグメント特徴情報抽出ステップと、
    手書き署名の終了時、手書き署名イメージを取得し、前記取得された手書き署名イメージに対応する手書き署名行為特徴情報（Φ）及び前記取得された手書き署名イメージに対する手書き署名イメージ特徴情報（ＳＴＡＴ）を取得する手書き署名特徴情報抽出ステップと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のセグメントベース手書き署名認証方法。
16. 前記手書き署名セグメント特徴情報抽出ステップから、
    手書き署名セグメント間の移動により発生する手書き署名セグメント移動行為特徴情報（Ｍ）をさらに抽出して前記手書き署名セグメント特性情報（ω）にさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のセグメントベース手書き署名認証方法。
17. 前記手書き署名セグメントイメージ特徴情報（Ｆ）は，
    手書き署名セグメントイメージの形状な特徴情報として、該当セグメントの開始支点（ｐ_ｉ）及び終了支点（ｑ_ｉ）の位置情報、セグメントの幅（ｗ_ｉ）及び高さ（ｈ_ｉ）情報、前記セグメントの中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_ｉ）、最上位支点（ｔｏｐ_ｉ）、最下位支点（ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）、最左測支点（ｌｅｆｔ_ｉ）、及び最右測支点（ｒｉｇｈｔ_ｉ）の位置情報、前記中央支点（ｃｅｎｔｅｒ_ｉ）から各支点との角度（Ａ．ｔｏｐ_ｉ，Ａ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ，Ａ．ｌｅｆｔ_ｉ，Ａ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）及び距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）情報、幅（ｗ_ｉ）対比最上位支点距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｔｏｐ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最下位置支点距離（Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最左測支点距離（Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ））、幅（ｗ_ｉ）対比最右測距離（Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｗ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ））、及び高さ（ｈ_ｉ）対比最上位支点距離（Ｄ．ｔｏｐ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｔｏｐ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最下位置支点距離（Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｂｏｔｔｏｍ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最左測支点距離（Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｌｅｆｔ_ｉ））、高さ（ｈ_ｉ）対比最右測支点距離（Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ）比率（ＲＡＴＥ（ｈ_ｉ，Ｄ．ｒｉｇｈｔ_ｉ））情報を含むことを特徴とする請求項１６に記載のセグメントベース手書き署名認証方法。
18. 前記手書き署名特性情報（Σ）取得ステップは、
    署名者の手書き署名セグメントを書く時の習慣により生成される情報として、該当セグメントの開始支点（ｐ_ｉ）及び終了支点（ｐ_ｉ）の位置情報、セグメント開始時刻（ｔ_{ｉ．ｓｔａｒｔ}）、セグメント終了時刻（ｔ_{ｉ．ｅｎｄ}）、手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_ｉ）及び高さ（ｈ_ｉ）情報、セグメント所要時間（ｔ_ｉ）、手書き署名イメージ幅（Ｗ）対比手書き署名セグメントイメージの幅（ｗ_ｉ）比率（Ｒｗ_ｉ）、手書き署名イメージ高さ（Ｈ）対比手書き署名セグメントイメージの高さ（ｈ_ｉ）比率（Ｒｈ_ｉ）、全体手書き署名所要時間（Ｔ）に対する手書き署名セグメント所要時間（ｔ_ｉ）比率（Ｒｔ_ｉ）情報を含む手書き署名セグメント行為特徴情報（Π）取得ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のセグメントベース手書き署名認証方法。
19. 前記手書き署名セグメント移動行為特徴情報（Ｍ）は、
    ｘｙ座標系での任意の第１セグメントの終了支点（ｑ_ｊ−１）から次の第２セグメントの開始支点（ｐ_ｊ）を連結する仮想の線の角度（a_ｊ）、前記終了支点（ｑ_ｊ−１）から開始支点（ｐ_ｊ）間の距離であるセグメント間の距離（ｄ_ｊ）、第１セグメントの終了支点１（ｑ_ｊ−１）から第２セグメントの開始支点（ｐ_ｊ）までの移動にかかるセグメント移動時間（Δ_ｊ）、手書き署名イメージの幅（Ｗ）に対比したセグメント間の距離（ｄ_ｊ）の比率（δw_ｊ）、手書き署名イメージの高さ（Ｈ）に対比した前記セグメント間の距離（ｄ_ｊ）比率（δｈ_ｊ）、手書き署名所要時間（Ｔ）に対比したセグメント移動時間（Δ_ｊ）の比率（δｔ_ｊ）と、を含むことを特徴とする請求項１６に記載のセグメントベース手書き署名認証方法。