JPH04282776A - パターン照合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、署名などのパターン
を照合して個人識別などを行うパターン照合装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より個人識別を行うために、署名な
どのパターンを照合するパターン照合装置が用いられて
いる。この種の装置は、入力部に座標検出器を用いて入
力ペンの動きを時系列情報として計測し、その時系列パ
ターンと予め登録している登録パターンとを比較し、一
定のパターン間距離以内であったなら本人と判定し、そ
うでなければ他人と判定する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに座標検出器を用いて署名などを行うようにした従来
のパターン照合装置では、座標検出器の上に紙などをお
いてその上からペンを用いて筆記することによって、時
系列情報を計測するようにしていたため、その紙が盗用
され、他人がその筆記情報を用いて不正行為を働くおそ
れがあった。例えば、上記紙片を座標検出器に載置して
、本人の筆跡をなぞることによって、本人の筆跡に近い
時系列パターンを容易に発生させることができ、そのた
め偽筆検出率が低下する。このことは筆記運動の特徴を
用いた個人識別装置の信頼性を低下させる要因の１つで
あった。

【０００４】この発明の目的は、筆跡の記された紙片を
盗用して署名などを行った場合でも、それを偽筆として
確実に検出できるようにしたパターン照合装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のパターン照合
装置は、入力ペンの位置を検出する座標検出器と、この
座標検出器から入力されたパターンと予め登録されたパ
ターンとの比較を行い、その同一性を所与のしきい値を
基準に判定するパターン同一性判定手段を備えたパター
ン照合装置において、座標検出器の表面に導電体を設け
るとともに、この導電体と入力ペン先端との間の電気的
特性を検出する入力部特性検出手段と、この入力部特性
検出手段の検出結果から座標検出器上の異物の有無を判
定する異物有無判定手段と、異物の存在を判定したとき
前記しきい値を変更してパターンの同一性判定基準をシ
ビアにするしきい値変更手段とを設けたことを特徴とす
る。

【０００６】

【作用】この発明のパターン照合装置では、座標検出器
は入力ペンの位置を検出するが、この座標検出器の表面
には導電体が設けられていて、入力部特性検出手段がそ
の導電体と入力ペン先端との間の電気的特性を検出する
。異物有無判定手段は入力部特性検出手段の検出結果か
ら座標検出器上に紙片などの異物の存在有無を判定する
。パターン同一性判定手段は、座標検出器から入力され
たパターンと予め登録されたパターンとの比較を行い、
その同一性を所与のしきい値を基準に判定するが、座標
検出器上に異物の存在するときしきい値変更手段により
前記しきい値が変更されて、登録パターンに対する入力
パターンの同一性判定基準がシビアとなる。したがって
、すでに署名されている紙片を座標検出器上に載置した
状態でその筆跡をなぞるように入力したとしても、他人
である限り筆記運動パターンを完全に真似ることはでき
ず、その差が偽筆として検出される。また、座標検出器
上に異物が存在しない場合には登録パターンに対する入
力パターンの同一性判定基準は通常となり、本人署名の
検出率が低くなることはない。

【０００７】

【実施例】この発明の実施例に係るパターン照合装置の
構成を機能別にブロック化した図を図１に示す。図１に
おいて２はパターン同一性判定部である。座標検出部１
は入力ペンの位置を検出し、特徴抽出部３は筆記運動の
特徴量を抽出する。登録パターン特徴記憶部４は登録モ
ードにおいて抽出した特徴量を記憶する。特徴量間距離
抽出部５は登録されているパターンと新たに入力したパ
ターンとの特徴量の距離を求める。判定部６はその距離
が与えられたしきい値と比較して本人署名であるか否か
の判定結果を出力する。入力部特性検出部７は座標検出
部１の入力部における電気的特性を検出する。異物有無
判定部８は入力部特性検出部７の検出結果から異物の有
無を判定する。しきい値設定変更部９は異物の有無に応
じて判定部６の基準となるしきい値を変更する。

【０００８】次にパターン照合装置の具体的な構成を図
２〜図８を用いて説明する。

【０００９】図２はパターン照合装置のブロック図であ
る。図２において座標検出器１０は例えば電磁誘導方式
のディジタイザからなり、入力ペンの位置をＸ−Ｙ座標
データとして求める。ＣＰＵ１７はインタフェース回路
１１を介して必要な時点でその座標データを読み取る。 入力部特性検出回路１２は座標検出器の入力部表面と入
力ペンのペン先との間の電気的特性を検出する。ＣＰＵ
１７はインタフェース回路１３を介して必要な時点でそ
の検出結果を読み取る。ＬＣＤ１４は座標検出器上部に
積層一体化されている液晶表示パネルである。表示制御
回路１５は表示メモリ１６に書き込まれたデータを読み
出し、ＬＣＤ１４を駆動する。ＣＰＵ１７は表示メモリ
１６に対し表示データを書き込むことによってＬＣＤ１
４に対する表示を行う。ＣＰＵ１７はＲＯＭ１８に予め
書き込まれているプログラムを実行することによってこ
の装置をパターン照合装置として機能させる。ＲＡＭ１
９は登録パターンおよび入力パターンなどの各種データ
を記憶する。通信インタフェース２０はホストコンピュ
ータとの間でデータ伝送を行い、判定結果などをホスト
コンピュータへ伝送する。

【００１０】図３は装置全体の外観斜視図である。図３
のように、装置本体２１の上面には入力部２４を設け、
コード２３を介して入力ペン２２を接続している。また
、本体２１は信号ケーブル２６を介してホスト側に接続
している。なお、入力部２４の表面には後述する透明導
電膜２５を形成している。

【００１１】図４は入力部の構成を表す概略断面図であ
る。図４において１０は電磁誘導方式のディジタイザ、
１４は液晶表示パネル、２７は入力部表面を保護する保
護板である。この保護板２７の表面には透明導電膜２５
を形成している。ディジタイザ１０にはＸ−Ｙ方向にそ
れぞれ磁界発生用パターンを形成していて、入力ペン側
に設けているコイルは電磁誘導で信号を検出する。入力
ペンの位置は上記電磁誘導コイルパターンの駆動タイミ
ングから求める。

【００１２】図５は図２に示した入力部特性検出回路の
具体例である。図５において２５は入力部表面の透明導
電膜である。電流・位相検出回路２８は入力ぺン２２の
先端と透明導電膜２５間に交流電圧信号を印加するとと
もに、その間で流れる電流およびその電圧に対する位相
を検出する。Ａ／Ｄコンバータ２９はその検出信号をサ
ンプリングするとともに、ディジタルデータに変換する
。透明導電膜２５と入力ペン２２先端間に紙やフィルム
などの異物が介在していなければ、入力ペン２２を入力
面にタッチした際、電圧と同相の電流が流れる。もし異
物が存在すれば、その異物の厚みや材質（誘電率）に応
じて定まる位相および電流値で電流が流れる。なお、異
物が存在する場合、あるいは異物の存在しない場合であ
っても筆圧に応じて電流量が変化するように構成するこ
とによって、図５に示す入力部特性検出回路によって筆
圧を検出することもできる。

【００１３】図６は、座標検出器の検出した署名データ
の時系列パターンの例である。図６において（Ａ），（
Ｂ）はそれぞれ横軸にともに時間経過をとり、縦軸にそ
れぞれｘ方向の位置，ｙ方向の位置をとって表している
。また破線はすでに登録されている登録署名データ、実
線は照合の対象とすべき新たに入力された署名データで
ある。このように座標検出器の検出したｘ，ｙ方向の位
置の時系列データを署名の特徴量として用い、登録署名
データとの同一性判定の際には、登録署名データと入力
署名データ間の例えばユークリッド距離を用いて特徴量
間距離を算出する。

【００１４】図７は特徴量間の距離の度数分布図である
。図７において（Ａ），（Ｂ）は共に横軸に特徴ベクト
ル間の距離Ｖをとり、縦軸にその度数をとったものであ
る。

【００１５】（Ａ）は紙やフィルムなどの異物の存在し
ない状態で入力したときの例である。

【００１６】ここで、しきい値をα１とし、距離Ｖがα
１以上のものを偽筆として判定すれば、偽筆判定率は１
００％となる。また同図（Ｂ）は入力部に紙やフィルム
などの異物の存在する状態で入力した例である。この場
合、本人署名は書き易さが向上するため距離Ｖは同図（
Ａ）の場合に比較して小さくなる。すなわちバラツキが
小さくなる。ところが、偽筆についても盗用した筆跡を
なぞることによって距離Ｖは小さくなる。ここで、しき
い値を図に示すようにα１より小さいα２とし、距離Ｖ
がα２以上のものを偽筆として判定すれば偽筆検出率は
１００％となる。

【００１７】なお、仮に異物の存在有無に係わらず予め
しきい値をα２に固定しておけば、偽筆検出率は１００
％であるものの、異物の存在しない状態での本人署名の
検出率が低下する。

【００１８】図８は以上に述べたパターン照合装置にお
けるＣＰＵの処理手順を表すフローチャートである。先
ずペンタッチの有無を判定する（ｎ１）。ペンタッチが
あれば座標検出器１０により検出された座標データをサ
ンプリングするとともに記憶する（ｎ２）。続いてその
座標データに対応する表示メモリ内の位置に表示データ
を書き込む（プロットする）（ｎ２→ｎ３）。続いて入
力部特性検出回路から入力部特性データすなわち透明導
電膜２５と入力ペン２２先端間に流れる電流と位相のデ
ータをサンプリングするとともに記憶する（ｎ４）。こ
のｎ２〜ｎ４の処理を署名の終了を検出するまで繰り返
し行う（ｎ５→ｎ２・・・）。これにより座標データの
時系列データを求めるとともに、その軌跡（筆跡）を表
示し、さらに異物の存在有無に応じて定まる入力部特性
データの時系列データを得る。

【００１９】その後、座標データの時系列データから特
徴量を抽出する（ｎ６）。登録モードであれば抽出した
特徴量を登録し、また入力部特性パターンを登録する（
ｎ７→ｎ８→ｎ９）。もし入力モードであれば、すでに
登録されている特徴量と、今回の入力により求めた特徴
量との距離を算出する（ｎ７→ｎ１０）。続いて、登録
されている入力部特性パターンと、今回の入力により得
られた入力部特徴パターンとの一致判定を行う（ｎ１１
）。例えば電流の時間波形の登録波形と入力波形との差
の総和が所定値以上であれば異物が存在するものとみな
す。もし、入力部特性パターンと登録パターンとが一定
の類似度内であれば、入力部に異物が存在しないものと
見做して、しきい値としてα１を設定する（ｎ１２→ｎ
１３）。

【００２０】そうでなければしきい値としてα２を設定
する（ｎ１２→ｎ１４）。続いて特徴量（特徴ベクトル
間距離Ｖ）としきい値との大小判定を行い、Ｖがしきい
値以上であれば偽筆とし、そうでなければ本人の署名と
見做して、その結果を出力する（ｎ１５→ｎ１６）。

【００２１】なお、以上に述べた実施例では入力部と表
示部を一体化したが、表示部を別に設けた場合にも同様
に適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】この発明によれば、紙やフィルムなどの
異物を入力部上に載置した状態で偽筆作成を行った場合
には、しきい値が変更されるため、偽筆検出率が低下す
ることなくパターン照合の信頼性が向上する。また、紙
を用いる入力方法と用いない入力方法の２つの方法によ
って入力を行う場合でも偽筆検出率を低下させず、しか
も本人入力検出率を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るパターン照合装置の機能ブロック
図である。

【図２】実施例に係るパターン照合装置のブロック図で
ある。

【図３】パターン照合装置の外観斜視図である。

【図４】パターン照合装置の入力部の構造を表す断面図
である。

【図５】入力部特性検出回路の構成図である。

【図６】登録署名データと入力署名データの例を示す図
である。

【図７】同一判定の方法を説明する図である。

【図８】パターン照合装置におけるＣＰＵの処理手順を
表すフローチャートでる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力ペンの位置を検出する座標検出器
   と、この座標検出器から入力されたパターンと予め登録
   されたパターンとの比較を行い、その同一性を所与のし
   きい値を基準に判定するパターン同一性判定手段を備え
   たパターン照合装置において、座標検出器の表面に導電
   体を設けるとともに、この導電体と入力ペン先端との間
   の電気的特性を検出する入力部特性検出手段と、この入
   力部特性検出手段の検出結果から座標検出器上の異物の
   有無を判定する異物有無判定手段と、異物の存在を判定
   したとき前記しきい値を変更してパターンの同一性判定
   基準をシビアにするしきい値変更手段とを設けたことを
   特徴とするパターン照合装置。