WO2019026415A1 - 署名照合システム - Google Patents

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WO2019026415A1
WO2019026415A1 PCT/JP2018/021625 JP2018021625W WO2019026415A1 WO 2019026415 A1 WO2019026415 A1 WO 2019026415A1 JP 2018021625 W JP2018021625 W JP 2018021625W WO 2019026415 A1 WO2019026415 A1 WO 2019026415A1
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WO
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signature
writing speed
signatures
information
template
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/021625
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋玄 筒井
昴一 鍋谷
進也 奈良
Original Assignee
株式会社エヌ・ティ・ティ・データ
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis

Definitions

  • the present invention relates to a signature verification system, more specifically, creating a template signature from pre-registered signature information, and comparing the signature information input for verification with the template signature and outputting a verification result It relates to a signature verification system.
  • Non-Patent Document 1 an evaluation index for such authentication technology. Failure rate for registration (FTE: Failure to Enroll)-The probability that a signature entered a certain number of times during registration will not meet the registration conditions and will fail to register False Rejection Rate (FRR: False Rejection Rate) ⁇ Probability of judging that the registered personal signature and the input personal signature do not match False Acceptance Rate (FAR) Probability of judging that the registered personal signature and the signature of another person entered are identical Clone Match Rate (CMR) The probability that another person will maliciously imitate and incorrectly identify the entered signature as a match.
  • FTE Failure rate for registration
  • FAR False Rejection Rate
  • CMR Clone Match Rate
  • FTE registration failure rate
  • FRR false rejection rate
  • FAR false acceptance rate
  • CMR clone coincidence rate
  • FIG. 1 shows the overall processing flow in a conventional signature verification system.
  • a system will be described in which the signature verification method described in Patent Document 1 is applied, and signature information input by an electronic pen on a display on a tablet terminal is targeted.
  • position information of the tip of the electronic pen on the display plane and pressure (writing pressure) information on the display plane of the electronic pen are treated as signature information.
  • the signature verification method (a) a feature amount is calculated from among pre-registered signature information, a registration processing flow for creating and registering a template signature, and (b) a feature from among the input signature information It is roughly divided into a matching process flow that calculates the amount and outputs the comparison result as compared with the template signature.
  • the tablet terminal is made to input the signature of the user multiple times (S11). Since even a person's handwriting always causes a certain degree of error, for example, registration signature information (hereinafter referred to as registration signature information) is acquired three to five times, for example. Even for the same person, the position where the signature is written on the display plane is different, and the size of the characters is also different. Therefore, the signature area that defines the entire signature is normalized (S12).
  • the handwriting of the signature information for registration is made chronologically To sample.
  • Position information and pen pressure information in the normalized signature area are acquired for each sampling point (S13). This is to associate the registration signature information with the verification target signature information as described below.
  • vector information and pen pressure information from the barycentric position of the entire signature are digitized as feature amounts (S14).
  • Such feature amount calculation is performed for registration signature information input a plurality of times. Under certain conditions, registration signature information having a unique feature amount is excluded (S15), and the remaining plural pieces of registration signature information are registered as template signatures (S16).
  • DP Dynamic Programming
  • the handwriting of the registered template signature and the handwriting of the verification target signature information is associated (S25).
  • the difference in vector information between one sampling point of the template signature and the corresponding sampling point of the signature information to be matched is accumulated over the entire signature, and DP matching is performed so that the total value is minimized.
  • Whether the template signature and the verification target signature information match or not is determined depending on whether the sum of the differences is equal to or less than a predetermined threshold (S26).
  • other feature quantities are extracted from the sampling information of the template signature and the verification target signature information and comparison is performed to improve the determination accuracy of the match and the mismatch together with the above-mentioned threshold determination.
  • the writing speed is one of the other characteristic quantities described above, that is, a significant difference that can identify an individual. Therefore, the difference in writing speed between one sampling point of the template signature and the sampling point of the corresponding verification target signature information is accumulated over the entire signature, and DP matching is performed so that the accumulated value becomes minimum. The subject of judgment criteria is also performed. However, as will be described later, depending on the relationship between the writing speed of the template signature and the writing speed of the verification target signature information, it is not possible to appropriately correspond, and the area in which the speed difference is recorded and the area not recorded are coexistent. As a result, there is a problem that the speed difference can not be properly evaluated.
  • the registration processing flow if the signature of the user is input a plurality of times (for example, three times) and the feature quantities of the three registration signature information mutually fall within a predetermined range, these three registration signature information was registered as a template signature.
  • the correspondence by writing speed is not appropriately performed, even if the calculated feature amount is within the predetermined range among the plurality of registered template signatures, the respective differences are predetermined. It becomes a big value even in the range of.
  • the verification process flow is executed with such a template signature set such that the probability (FRR) of judging the input personal signature as non-coincidence becomes low, the signature entered by another person may be mistaken as a match.
  • the probability of determination (CMR) will be high. Conversely, if the CMR is set to be low and the matching process flow is executed, the FRR will be high.
  • Patent 4603675 gazette
  • Patent 5912570 gazette
  • the object of the present invention is to associate not only the writing speed at that position as a feature but also the speed correlation as a feature after associating the position of the handwriting with the registered personal signature, It is an object of the present invention to provide a signature verification system in which the accuracy of the verification with the personal signature is improved.
  • an embodiment provides a signature verification system that verifies signature information input from a terminal in a signature verification server, wherein the signature verification server receives the signature information from the terminal.
  • a feature amount calculating unit that calculates the feature amount, and the determining unit determines that the two signatures are input by the same person when the correlation distance is equal to or less than a predetermined threshold value.
  • FIG. 1 shows the overall processing flow in a conventional signature verification system
  • Fig. 2 shows a signature verification system according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 3 is a block diagram showing a signature verification server according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4A is a diagram showing temporal changes in the writing speed of the template signature and the writing speed of the verification target signature information.
  • FIG. 4B is a diagram showing the correspondence between the writing speed of the template signature and the writing speed of the verification target signature information;
  • FIG. 5 is a diagram showing temporal changes in positions of handwritings of a template signature and verification target signature information;
  • FIG. 6 is a diagram showing the speed difference between the correspondence result of the template signature and the verification target signature information and the writing speed;
  • FIG. 4A is a diagram showing temporal changes in the writing speed of the template signature and the writing speed of the verification target signature information.
  • FIG. 4B is a diagram showing the correspondence between the writing speed of the template signature and the writing speed of the verification target signature information
  • FIG. 7 is a diagram showing the speed difference between the correspondence result of the template signature and the verification target signature information and the writing speed.
  • FIG. 8A is a diagram showing the time change amount of the writing speed of the same person
  • FIG. 8B is a diagram showing the relationship of the time change of the writing speed of the same person
  • FIG. 9 is a diagram showing the result of performing normalization of a signature area and unification of a signature length on two pieces of signature information
  • FIG. 10 is a diagram showing the definition of the velocity vector.
  • FIG. 2 shows a signature verification system according to an embodiment of the present invention.
  • a tablet terminal 102 and an electronic pen 103 are provided at the branch office terminal 101 installed in the store 100 of each branch of the bank.
  • the user uses the tablet terminal 112 and the electronic pen 113.
  • the tablet terminals 102 and 112 are connected to the bank system 130 via the branch office terminal 101 or the router 111 and the network 120.
  • the bank system 130 includes a front end server 131 for communicating with the branch office terminal 101 and for providing the tablet terminal 112 with a web application for an internet banking service.
  • the signature input by the electronic pen on the display on the tablet terminal 102, 112 is front as signature data including position information of the tip of the electronic pen on the display plane and pressure (writing pressure) information on the display plane of the electronic pen It is transferred from the end server 131 to the signature verification server 132.
  • the signature verification server 132 connected to the front end server 131 includes verification target signature information input from the tablet terminal 102 via the branch office terminal 101, and verification target signature information input from the tablet terminal 112 via the web application. And the template signature registered in advance.
  • the signature verification is successful, communication is performed between the front end server 131 and the application server 133 (for example, a accounting system), and a service such as, for example, a transfer is provided.
  • FIG. 3 shows a signature verification server according to an embodiment of the present invention.
  • the signature verification server 200 includes an input unit 201 for capturing registration signature information, verification target signature information, registration secure dot information, and verification target secure dot information as signature data from the front end server, respective signature information, secure dots
  • the pre-processing unit 202 performs normalization of a signature area of information and sampling, and a feature quantity calculation unit 203 that calculates, as a feature quantity, vector information from the barycentric position of the entire signature and writing pressure information.
  • the feature amount calculation unit 203 registers the template signature calculated from the registration signature information in the signature database 211.
  • the determination unit 204 correlates handwritings between the handwriting of the template signature registered in the signature database 211 and the handwriting of the verification target signature information obtained from the feature amount computation unit 203, Match, determine non-match.
  • the determination unit 204 determines coincidence or non-coincidence in accordance with the judgment conditions registered in the collation rule database 212.
  • the final comparison result is returned to the front end server via the output unit 205.
  • the signatures input by the electronic pen on the displays on the tablet terminals 102 and 112 are different even if they are the same person at the positions where the signatures are written on the display plane, and the sizes of the characters are also different. Also, unlike conventional paper and writing instruments, depending on the tablet terminal, the type of electronic pen, the peripheral environment of these electronic devices, and the mental state of the person who inputs the signature, even if it is the signature of the same person, more errors and blurring It will occur. In addition, when the writing order was changed and input, when part of the font was forgotten and added later, there were some cases where some part of the font remained forgotten.
  • the signature verification server 200 improves the verification accuracy so as to extract feature quantities as significant differences that can identify individuals while allowing errors or blurring to some extent, and satisfying each of the contradictory evaluation indexes. Is required.
  • the verification of the signature verification server 200 in the verification of the input verification target signature information and the template signature registered in advance, specifically, how to extract the feature amount and how to determine it will be described in detail. explain.
  • the writing speed of the template signature is associated with the writing speed of the verification target signature information.
  • Dynamic Time Warping hereinafter referred to as DTW
  • DTW Dynamic Time Warping
  • the cumulative value of the absolute value of the difference is used as the difference of the feature amount (Non-Patent Document 2).
  • the correlating may not be properly performed depending on the relation of the correlating writing speed.
  • FIG. 4A shows temporal changes in the writing speed (v1 (t)) of the template signature and the writing speed (v2 (t)) of the verification target signature information.
  • the horizontal axis represents time (t) and the vertical axis represents velocity (v).
  • the template signature is described at a high writing speed in the first half of the signature and at a reduced writing speed in the second half of the signature (i.e., a slow state).
  • the verification target signature information is described in a state in which the writing speed is slow in the first half of the signature, and is described in a state in which the writing speed is temporarily accelerated in the second half of the signature (that is, a state in which the writing speed is accelerated).
  • FIG. 4B shows the correspondence between the writing speed of the template signature and the writing speed of the verification target signature information.
  • DTW is applied to the writing speed (ie, v1 (t), v2 (t)) for the template signature and the verification target signature information
  • v1 (i (s) in the first half of the signature as shown in FIG. 4B.
  • association is performed as indicated by the dotted arrow in FIG.
  • the DTW is directly applied to the writing speed as in the conventional case, and the speed difference of the writing speed is evaluated after being associated. Instead, the DTW is applied to the position of the handwriting in advance, the position of the handwriting is associated, and the speed difference of the writing speed at the corresponding position is evaluated.
  • FIG. 5 shows temporal changes in the position of the handwriting of the template signature and the verification target signature information.
  • a case is shown in which the verification target signature is input at a writing speed twice that of the template signature.
  • the time change of the position of the handwriting ie, the coordinates of the sampling point sampled in time series
  • the time change of the x component and the y component is shown as the time change of the x component and the y component.
  • the signature verification server 200 causes the determination unit 204 to associate the position of the handwriting of the template signature with the position of the handwriting of the verification target signature information.
  • DTW is applied to sampling points sampled in time series of the template signature and sampling points sampled in time series of the signature information to be collated. , And associate the sampling points.
  • the template signature and the verification target signature information are sampled in time series, and each sampling point is stored in the signature database 211 as x, y coordinates from the reference point on the display plane as follows.
  • the following formula is formulated with keeping the time order and associating all the points as constraints.
  • the template signature and the sampling points of the verification target signature information are associated in time series, and the distance between the two signatures at each sampling point Determine (i (s), j (s)) so that the cumulative value of x is minimized. That is, Let s be determined by applying DP matching.
  • FIG. 6 shows the speed difference between the correspondence result of the template signature and the verification target signature information and the writing speed. It shows the speed difference between the coordinates of the template signature and the verification target signature information, the writing speed, and the writing speed corresponding to the index s.
  • the index refers to an array generated as a result of correlating the position of the handwriting of the template signature and the position of the handwriting of the verification target signature information (ie, the position of the handwriting of the template signature and the verification target signature information (A combination of the position of the handwriting and the position of the handwriting) is uniquely indicated by a subscript.
  • the coordinates indicate the result of applying DTW and associating the position of the handwriting of the template signature and the position of the handwriting of the verification target signature information with (x, y) coordinates.
  • the writing speed is calculated by the feature amount calculation unit 203, and is expressed by the following equation as the movement distance between the indexes for each of the template signature and the verification target signature information. (4)
  • the speed difference of the writing speed is shown as the absolute value of the difference between the writing speed of the template signature and the writing speed of the verification target signature information in the index (ie,
  • an accumulated value regarding the speed difference of the writing speed is calculated, and the accumulated value is used as the difference of the feature amount.
  • the difference of the feature amount related to the writing speed can be expressed by the following equation. (5)
  • the determination unit 204 of the signature verification server 200 determines that the template signature and the verification target signature information are input by the same person. Do.
  • the position of the handwriting of the template signature is associated with the position of the handwriting of the verification target signature information.
  • sampling points of the verification target signature information correlated in the one-to-many relationship with the sampling points of the template signature Has recorded “0” as its writing speed.
  • the writing speed is made to be "0" (that is, they are associated in a one-to-many relationship, Until the last sampling point of the template signature, assuming that the writing speed of the verification target signature information is stopped), the difference between the rhythm when the template signature is input and the rhythm when the verification target signature is input Can be evaluated on the basis of making
  • FIG. 7 shows the speed difference between the correspondence result of the template signature and the verification target signature information and the writing speed.
  • the writing speed is 1 in combinations other than the combinations associated temporally at the end. The writing speed is kept to be maintained at the coordinate position immediately before the coordinate position associated in a to-many relationship.
  • the writing speed of coordinate positions associated with a one-to-many relationship of combinations other than the combinations associated temporally at the end Can also be evaluated as the writing speed at the coordinate position immediately before the coordinate position associated in a one-to-many relationship is maintained.
  • the writing speed at the coordinate position is calculated in advance for each of the template signature and the verification target signature information as the algorithm, and the matching is performed. After that, it is also possible to associate the writing speed with the corresponding coordinate position on the premise that the writing speed is evaluated as being maintained at the sampling points corresponding to the one-to-many relationship as described above. it can.
  • the writing speed is a significant difference enough to identify an individual, and the matching accuracy can be improved by evaluating the speed difference of the writing speed after correlating the writing position.
  • the writing speed may be blurred.
  • the writing speed may change as time passes.
  • the time change amount of the writing speed of the same person is shown in FIG. 8A.
  • the horizontal axis is time
  • the vertical axis is writing speed
  • the writing speed is generally high
  • the writing speed is slow, but it can be seen that the time change of the writing speed is similar.
  • FIG. 8B the figure which showed the relationship of both writing speed. If it is the same person, the intonation of writing speed (writing rhythm) is considered to be constant to some extent.
  • the correlation distance of the writing speed is also an object of evaluation.
  • FIG. 9 shows the result of the normalization of the signature area and the unification of the signature length for the two pieces of signature information.
  • the writing speed at each time t of the two signatures is calculated by the following equation. (6)
  • the velocity vector v (t) at time t is defined as follows.
  • x component: v x (t) x (t) -x (t-1)
  • y component: v y (t) y (t)-y (t-1)
  • the writing speed of the two signatures (signature 1, signature 2) and the average value of the writing speed are defined as follows.
  • the feature quantity calculation unit 203 of the signature verification system 200 is an index in which the pen pressure of each of the two signatures (signature 1 and signature 2) is greater than 0, and the writing speed is correlated over the unified signature length T. (7) Calculate
  • the signature of the user is input three times from the tablet terminal (S11), and the signature area that defines the entire signature is normalized (S12).
  • the handwritings of the three pieces of registration signature information are sampled in time series to acquire position information and pen pressure information in the normalized signature area (S13).
  • vector information and pen pressure information from the barycentric position of the entire signature are digitized as feature amounts. Furthermore, DTW is applied to the sampling point of the first registration signature information and the sampling point of the second registration signature information, and the correlation is performed between the sampling points.
  • the writing speed is calculated from the movement distance between the indexes from the result of the association (Formula (4)), and the difference between the feature quantities related to the writing speed of the two registration signature information (Formula (5))
  • a feature amount (formula (8)) relating to the correlation distance of the writing speed of the registration signature information is calculated (S14).
  • the template signature is used. Determine to include. The determination of the difference in writing speed may not be performed, and only the determination of the correlation distance of the writing speed may be performed. The user is prompted to input so that the mutual judgment of the first to third registration signature information is less than or equal to a predetermined threshold (S15), and finally three template signatures are stored in the signature database 211 (S16) ).
  • a comparison reference template is further calculated from three template signatures.
  • the locus is almost the same, and it is considered that the handwriting position and the writing pressure follow a normal distribution.
  • the matching reference template is calculated as a converged signature.
  • the feature quantities of each of the three template signatures calculated in steps S14 to S15 are plotted on two-dimensional coordinates, the barycentric positions of the three template signatures are used as the matching reference templates.
  • the feature amount of each template signature may be weighted, and a convergence point different from the position of the center of gravity may be used as the matching reference template.
  • DTW is applied to the sampling points of the matching reference template and the sampling points of the authentication target signature information, and the sampling points are associated with each other.
  • the difference between the feature quantities related to the writing speed and the feature quantity related to the correlation distance of the writing speed are calculated (S25).
  • the match / mismatch is determined depending on whether the feature amount of the authentication target signature information is within the matching range.
  • the collation range for judging coincidence / non-coincidence digitizes the fluctuation of the signature from three template signatures.
  • a predetermined distance (radius) from the matching reference template at the center of gravity position is taken as a fluctuation range of the signature to be a matching range.
  • the complexity of these characters is also quantified.
  • the matching range includes at least three template signatures, and is a value obtained by dividing the quantified fluctuation width by the quantified complexity.
  • the signature verification is performed using the difference between the writing speed and the correlation distance of the writing speed as the feature amount after associating the template signature with the position of the handwriting of the authentication target signature information.
  • the correlation of the pen pressure can be used, or the signature can be collated together with the evaluation result such as the detection of the writing order deviation.
  • the personal signature after correlating the position of the handwriting, the personal signature registered by evaluating the velocity correlation between the two signatures at the position as the feature amount, It is possible to improve the accuracy of the matching with the entered personal signature.

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Abstract

速度相関を特徴量として評価することで、登録された本人署名と、入力された本人署名との照合の精度を向上させる。端末から入力された署名情報を、署名照合サーバにおいて照合する署名照合システムにおいて、前記署名照合サーバは、前記端末から入力された署名データを取得する入力部と、前記署名照合サーバの署名データベースに格納された複数の署名情報について、筆跡位置に関して時系列的に対応付けられて、署名長が統一された２つの署名の各時刻における筆記速度を算出する判定部と、筆記速度の相関を統一された署名長にわたって算出し、筆記速度の相関距離を算出する特徴量算出部とを備え、前記判定部は、前記相関距離が所定の閾値以下である場合に、前記２つの署名が同一の人物により入力されたものと判定する。

Description

署名照合システム
　本発明は、署名照合システムに関し、より詳細には、予め登録された署名情報からテンプレート署名を作成しておき、照合のために入力された署名情報とテンプレート署名と比較して照合結果を出力する署名照合システムに関する。
　従来、情報端末からのアクセスに対して、情報端末を操作する個人を識別するための方法として、（１）暗証番号などの個人しか知り得ない情報、クレジットカード番号などの個人を特定できる情報を予め登録しておき、アクセスの際に入力された情報と照合する方法、（２）署名、声紋などの個人を識別できる程度の有意差を有する情報を数値化して予め登録しておき、入力された署名、声紋と照合する方法、（３）指紋、網膜などの個人の生体的特徴を数値化して予め登録しておき、入力された指紋、網膜と照合する方法、などが知られている。
　このような認証技術のうち署名を利用した照合においては、（ａ）予め登録された署名情報の筆跡を、署名全体の重心位置からのベクトル情報を特徴量として数値化し、入力された署名情報の特徴量と照合する方法（例えば、特許文献１参照）、（ｂ）予め登録された署名情報の中から、特定の文字の特徴点を抽出して正規化した特徴量を、入力された署名情報の特徴量と照合する方法（例えば、特許文献２参照）、などが知られている。
　一方、このような認証技術に対する評価指標として、非特許文献１には、以下のような評価指標が定められている。　
　　登録失敗率（ＦＴＥ：Failure to Enroll）・登録時に一定回数記入した署名が、登録条件が満たされず登録失敗となる確率　
　　本人拒否率（ＦＲＲ：False Rejection Rate）・登録された本人署名と、入力された本人署名とを不一致と判定する確率　
　　他人受入率（ＦＡＲ：False Acceptance Rate）・登録された本人署名と、入力された他人の署名とを一致と判定する確率　
　　クローン一致率（ＣＭＲ：Clone Match Rate）・他人が悪意をもって真似をし、入力した署名を誤って一致と判定する確率。
　この評価指標によれば、登録失敗率（ＦＴＥ）、本人拒否率（ＦＲＲ）、他人受入率（ＦＡＲ）およびクローン一致率（ＣＭＲ）の全てが低い認証技術が求められている。しかしながら、署名照合システムを構成する際に、ＦＴＥが低くなるように設定すると、ＦＡＲおよびＣＭＲも高くなったり、ＦＲＲが低くなるように設定すると、ＦＡＲおよびＣＭＲが高くなるというトレードオフの関係にある。従って、これら相反する評価指標の各々を満たす署名の照合方法が求められている。
　図１に、従来の署名照合システムにおける全体の処理フローを示す。一例として、特許文献１に記載された署名照合方式を適用し、タブレット端末上のディスプレイに電子ペンによって入力された署名情報を対象とするシステムについて説明する。このシステムでは、ディスプレイ平面上における電子ペンの先端の位置情報と、電子ペンのディスプレイ平面に対する圧力（筆圧）情報とを、署名情報として扱う。署名照合方法は、（ａ）予め登録された署名情報の中から特徴量を算出し、テンプレート署名を作成して登録しておく登録処理フローと、（ｂ）入力された署名情報の中から特徴量を算出し、テンプレート署名と比較して照合結果を出力する照合処理フローとに大別される。
　登録処理フローにおいては、タブレット端末に本人の署名を複数回入力させる（Ｓ１１）。本人の筆跡といえども、ある程度の誤差が必ず生じるので、例えば３回から５回程度、登録用の署名情報（以下、登録用署名情報という）を取得する。同一人であっても、ディスプレイ平面上で署名を記入する位置が異なり、文字の大きさも異なる。そこで、署名全体を画定する署名領域を正規化する（Ｓ１２）。
　次に、登録用の署名情報と照合のために入力された署名情報（以下、照合対象署名情報という）との間の対応付けを行うために、登録用署名情報の筆跡を、時系列的にサンプリングする。各々のサンプリング点について、正規化された署名領域における位置情報と筆圧情報とを取得する（Ｓ１３）。以下に説明するように、登録用署名情報と照合対象署名情報との対応付けを行うためである。さらに、登録用署名情報と照合対象署名情報との比較のために、署名全体の重心位置からのベクトル情報と筆圧情報とを特徴量として数値化しておく（Ｓ１４）。
　このような特徴量の算出を、複数回入力された登録用署名情報について行う。一定の条件の下、特異な特徴量を有する登録用署名情報を除外するなどして（Ｓ１５）、残った複数の登録用署名情報をテンプレート署名として登録しておく（Ｓ１６）。
　照合処理フローにおいては、照合のためにタブレット端末から入力された署名を、照合対象署名情報として取得すると（Ｓ２１）、署名全体を画定する署名領域を正規化する（Ｓ２２）。照合対象署名情報の筆跡を、時系列的にサンプリングし、各々のサンプリング点について、正規化された署名領域における位置情報と筆圧情報とを取得する（Ｓ２３）。さらに、署名全体の重心位置からのベクトル情報と筆圧情報とを特徴量として数値化しておく（Ｓ２４）。
　次に、登録されているテンプレート署名の筆跡と照合対象署名情報の筆跡との間で、ＤＰ（Dynamic Programming）マッチングを行い、筆跡の対応付けを行う（Ｓ２５）。例えば、テンプレート署名の１サンプリング点と、対応する照合対象署名情報のサンプリング点との間のベクトル情報の差分を、署名全体にわたって累積し、その合計値が最小となるようにＤＰマッチングを行う。この差分の合計値が所定のしきい値以下であるか否かにより、テンプレート署名と照合対象署名情報との間の一致、不一致を判定する（Ｓ２６）。加えて、テンプレート署名と照合対象署名情報のサンプリング情報から、その他の特徴量を抽出して比較を行い、上記のしきい値判定と合わせて、一致、不一致の判定精度を向上させる。
　上述したその他の特徴量、すなわち個人を識別できる程度の有意差として、筆記速度があると言われている。そこで、テンプレート署名の１サンプリング点と、対応する照合対象署名情報のサンプリング点との間の筆記速度の差分を、署名全体にわたって累積し、その累積値が最小となるようにＤＰマッチングを実行して、判定基準の対象とすることも行われている。しかしながら、後述するように、テンプレート署名の筆記速度と照合対象署名情報の筆記速度の関係によっては、適切に対応付けることができず、速度差が計上される領域と計上されない領域とが並存することになり、結果、速度差を適切に評価することができない問題がある。
　また、登録処理フローにおいては、本人の署名を複数回（例えば、３回）入力させ、３つの登録用署名情報の特徴量が、相互に所定の範囲にあれば、これら３つの登録用署名情報をテンプレート署名として登録していた。しかしながら、筆記速度による対応付けが適切に行われない場合には、登録された複数のテンプレート署名の間で、算出された特徴量が所定の範囲内にあったとしても、それぞれの差分は、所定の範囲の中でも大きな値になってしまう。
　このようなテンプレート署名に対して、入力された本人署名を不一致と判定する確率（ＦＲＲ）が低くなるように設定して照合処理フローを実行すると、他人が悪意をもって入力した署名を誤って一致と判定する確率（ＣＭＲ）が高くなってしまう。逆に、ＣＭＲが低くなるように設定して照合処理フローを実行すると、ＦＲＲが高くなってしまう。
特許４６０３６７５号公報 特許５９１２５７０号公報
ISO/IEC TR 19795-3:2007, Information technology - Biometric performance testing and reporting - Part 3: Modality-specific testing D. Sakamoto, et., al, "DYNAMIC BIOMETRIC PERSON AUTHENTICATION USING PEN SIGNATURE TRAJECTORIES," Proc. of the 9th Int. Conf. on Neural Information Processing (ICONIP’02), Vol.4, pp.2078-2082
　本発明の目的は、筆跡の位置を対応付けた上で、その位置における筆記速度を特徴量として評価するだけでなく、速度相関も特徴量として評価して、登録された本人署名と、入力された本人署名との照合の精度を向上させた署名照合システムを提供することにある。
　本発明は、このような目的を達成するために、一実施態様は、端末から入力された署名情報を、署名照合サーバにおいて照合する署名照合システムにおいて、前記署名照合サーバは、前記端末から入力された署名データを取得する入力部と、前記署名照合サーバの署名データベースに格納された複数の署名情報について、筆跡位置に関して時系列的に対応付けられて、署名長が統一された２つの署名（ｎ＝１,２）の各時刻ｔにおける筆記速度
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 を算出する判定部と、第１の署名の筆記速度ｖ１（ｔ）をｘ、第２の署名の筆記速度ｖ２（ｔ）をｙ、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 　を統一された署名長Ｔにわたって算出し、筆記速度の相関距離
　　ｖｃｏｒ＝２－ｒｖ　　
を算出する特徴量算出部とを備え、前記判定部は、前記相関距離が所定の閾値以下である場合に、前記２つの署名が同一の人物により入力されたものと判定することを特徴とする。
図１は、従来の署名照合システムにおける全体の処理フローを示す図、 図２は、本発明の一実施形態にかかる署名照合システムを示す、 図３は、本発明の一実施形態にかかる署名照合サーバを示すブロック図、 図４Ａは、テンプレート署名の筆記速度と照合対象署名情報の筆記速度の時間変化を示した図、 図４Ｂは、テンプレート署名の筆記速度と照合対象署名情報の筆記速度の対応付けを示した図、 図５は、テンプレート署名と照合対象署名情報の筆跡の位置の時間変化を示す図、 図６は、テンプレート署名と照合対象署名情報の対応付け結果と筆記速度の速度差を示す図、 図７は、テンプレート署名と照合対象署名情報の対応付け結果と筆記速度の速度差を示す図、 図８Ａは、同一人物の筆記速度の時間変化量を示す図、 図８Ｂは、同一人物の筆記速度の時間変化の関係を示す図、 図９は、２つの署名情報に対して署名領域の正規化と署名長の統一を行った結果を示す図、 図１０は、速度ベクトルの定義を示す図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
　図２に、本発明の一実施形態にかかる署名照合システムを示す。例えば、銀行業務において、従来の印鑑による照合に代えて、署名による照合を用いる場合について説明する。銀行の各支店の店舗１００に設置された営業店端末１０１には、タブレット端末１０２と電子ペン１０３とが備え付けられている。一般家庭１１０において、いわゆる「ネットバンキング」サービスを利用する場合には、ユーザのタブレット端末１１２と電子ペン１１３とを使用する。タブレット端末１０２，１１２は、営業店端末１０１またはルーター１１１と、ネットワーク１２０とを介して銀行システム１３０に接続されている。
　銀行システム１３０には、営業店端末１０１との間で通信を行ったり、タブレット端末１１２に、ネットバンキングサービスのためのウェブ・アプリケーションを提供するためのフロントエンドサーバ１３１が含まれる。タブレット端末１０２，１１２上のディスプレイに電子ペンによって入力された署名は、ディスプレイ平面上における電子ペンの先端の位置情報と、電子ペンのディスプレイ平面に対する圧力（筆圧）情報とを含む署名データとしてフロントエンドサーバ１３１から署名照合サーバ１３２に転送される。
　フロントエンドサーバ１３１に接続された署名照合サーバ１３２は、タブレット端末１０２から営業店端末１０１を介して入力された照合対象署名情報、タブレット端末１１２からウェブ・アプリケーションを介して入力された照合対象署名情報と予め登録されたテンプレート署名との照合を行う。署名照合が成功すると、フロントエンドサーバ１３１とアプリケーションサーバ１３３（例えば、勘定系のシステム）との間で通信が行われ、例えば、振込などのサービスが提供される。
　図３に、本発明の一実施形態にかかる署名照合サーバを示す。署名照合サーバ２００には、登録用署名情報、照合対象署名情報、登録用セキュアドット情報、照合対象セキュアドット情報を、署名データとしてフロントエンドサーバから取り込む入力部２０１と、それぞれの署名情報、セキュアドット情報の署名領域の正規化、サンプリングを行う前処理部２０２と、署名全体の重心位置からのベクトル情報と筆圧情報とを特徴量として算出する特徴量算出部２０３とを備える。特徴量算出部２０３は、登録用署名情報から算出したテンプレート署名を、署名データベース２１１に登録する。
　判定部２０４は、署名データベース２１１に登録されているテンプレート署名の筆跡と、特徴量算出部２０３から得られた照合対象署名情報の筆跡との間で、筆跡の対応付けを行い、両者の間の一致、不一致を判定する。判定部２０４は、照合ルールデータベース２１２に登録されている判定条件に従って、一致、不一致を判定する。加えて、セキュアドット処理部２０６における判定結果と合わせて、最終的な照合結果を、出力部２０５を介して、フロントエンドサーバに返す。
　上述したように、タブレット端末１０２，１１２上のディスプレイに電子ペンによって入力された署名は、同一人であっても、ディスプレイ平面上で署名を記入する位置が異なり、文字の大きさも異なる。また、従来の紙と筆記具とは異なり、タブレット端末、電子ペンの種類、これら電子デバイスの周辺環境、署名を入力する本人の精神状態により、同一人の署名であっても、より誤差やブレが生じてしまう。加えて、書き順を変えて入力した場合、字体の一部を書き忘れて、後から書き足した場合、字体の一部を書き忘れたままの場合が少なからず生じていた。このように、誤差やブレをある程度許容しながら、個人を識別できる程度の有意差としての特徴量を抽出し、相反する評価指標の各々を満たすように、照合精度を向上させた署名照合サーバ２００が求められている。以下に、署名照合サーバ２００が、入力された照合対象署名情報と予め登録されたテンプレート署名との照合において、具体的に、どのように特徴量を抽出し、どのように判定するかを詳細に説明する。
（筆記速度による対応付け）
　ここで、上述のように、従来の署名照合方法では、筆記速度の特徴量の差分を計算する上で、テンプレート署名の筆記速度と照合対象署名情報の筆記速度に対して、対応付けを行っている。具体的には、テンプレート署名の筆記速度の系列をｖ１（ｔ）（ｔ＝１、２、・・・Ｔ１）、照合対象署名情報の筆記速度の系列をｖ２（t）（ｔ＝１、２、・・・Ｔ２）として、ｖ１（ｔ）およびｖ２（ｔ）に対してDynamic Time Warping（以下、ＤＴＷという）を適用し、対応付けを行った上で、次式で示されるように、その差の絶対値の累積値を特徴量の差分として用いている（非特許文献２）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 　　　　　　　　　                               　　　　  （１）
しかしながら、筆記速度に対して対応付けを行う場合、対応付ける筆記速度の関係によっては、対応付けが適切に行われないことがある。
　図４Ａに、テンプレート署名の筆記速度（ｖ１（ｔ））と照合対象署名情報の筆記速度（ｖ２（ｔ））の時間変化を示す。横軸に時間（ｔ）、縦軸に速度（ｖ）を示している。図４Ａに示されるように、テンプレート署名は、署名の前半において筆記速度が速い状態で記載され、署名の後半において筆記速度を減速した状態（即ち、遅くした状態）で記載されている。一方、照合対象署名情報は、署名の前半において筆記速度が遅い状態で記載され、署名の後半において筆記速度を一時的に加速させた状態（即ち、速くした状態）で記載されている。
　図４Ｂに、テンプレート署名の筆記速度と照合対象署名情報の筆記速度の対応付けを示す。テンプレート署名と照合対象署名情報に関して、筆記速度（即ち、ｖ１（ｔ）、ｖ２（ｔ））に対して、ＤＴＷを適用すると、図４Ｂに示すように、署名の前半においてｖ１（ｉ（ｓ））≒ｖ２（ｊ（ｓ））となる筆記速度の組み合せが存在し、ｖ１（ｉ（ｓ））とｖ２（ｊ（ｓ））が対応付けられる。したがって、署名の前半のサンプリング点では、速度差がほとんど計上されないことになる。具体的には、図４Ｂの点線の矢印で示されるように対応付けが行われると、点線の矢印で示される対応付けに関しては、速度差がないものとして評価される。一方、署名の後半のサンプリング点では、実線の矢印で示されるように対応付けられ、速度差があるものとして評価される。このように、テンプレート署名と照合対象署名情報の筆記速度の関係によっては、速度差が計上される領域と計上されない領域とが並存することになり、速度差を適切に評価することができないという問題がある。
（筆跡位置の対応付けを行った後の筆記速度の評価）
　そこで、本実施形態の署名照合サーバ２００における署名照合方法では、従来のように、筆記速度に対して、直接ＤＴＷを適用し、対応付けを行った上で、筆記速度の速度差を評価するのではなく、事前に筆跡の位置に対してＤＴＷを適用し、筆跡の位置の対応付けを行った上で、その対応する位置における筆記速度の速度差を評価する。
　図５に、テンプレート署名と照合対象署名情報の筆跡の位置の時間変化を示す。ここでは、テンプレート署名の２倍の筆記速度で、照合対象署名を入力したケースを示している。図５では、筆跡の位置（即ち、時系列的にサンプリングされたサンプリング点の座標）の時間変化を、ｘ成分およびｙ成分の時間変化として示している。
　署名照合サーバ２００は、判定部２０４により、テンプレート署名の筆跡の位置と照合対象署名情報の筆跡の位置に関して、対応付けを行う。
　具体的には、図５の矢印で示されるように、テンプレート署名の時系列的にサンプリングされたサンプリング点と、照合対象署名情報の時系列的にサンプリングされたサンプリング点に対してＤＴＷを適用し、サンプリング点間において対応付けを行う。テンプレート署名と照合対象署名情報に関して、時系列的にサンプリングし、各々のサンプリング点に対して、ディスプレイ平面上の基準点からのｘ、ｙ座標として、以下のように署名データベース２１１に格納する。　
　　　テンプレート署名の署名データ：（ｘi(ｔ),ｙi(ｔ)）、ｔ＝１，．．．，Ｔ1
　　　照合対象署名情報の署名データ：（ｘj(ｔ),ｙj(ｔ)）、ｔ＝１，．．．，Ｔ2。
　さらに、テンプレート署名および照合対象署名情報を対応付けるインデックスを（ｉ（ｓ）、ｊ（ｓ））、ｓ＝１，．．．，Ｓとして、テンプレート署名の点ｉ（ｓ）と照合対象署名情報の点ｊ（ｓ）との間の距離をｄ（ｉ（ｓ）、ｊ（ｓ））とする。ここで、対応付けを行う上で、時間順序を守ることと、全ての点を対応付けることとを制約条件として、以下のように定式化する。　
　　　ｉ(１)＝ｊ(１)＝１
　　　ｉ（ｓ）≦ｉ(ｓ+１)≦ｉ（ｓ）+１
　　　ｊ（ｓ）≦ｊ(ｓ+１)≦ｊ（ｓ）+１
　　　ｉ(Ｓ)＝Ｔｉ, ｊ(Ｓ)＝Ｔｊ
そして、時系列的にテンプレート署名と照合対象署名情報のサンプリング点を対応付けてゆき、各サンプリング点における２つの署名間の距離
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 の累積値が最小となるように（ｉ(ｓ), ｊ（s））を決定する。すなわち、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 となるｓを、ＤＰマッチングを適用することにより決定する。
　照合対象署名がテンプレート署名の２倍の筆記速度で入力されていることから、図５に示すように、照合対象署名情報のサンプリング点の一部は、概して、テンプレート署名の複数のサンプリング点に対応付けられることになる。具体的には、照合対象署名情報のサンプリング点（ｘ２、ｙ２）＝（３、１０）とテンプレート署名のサンプリング点（ｘ１、ｙ１）＝（２、１３）、（ｘ１、ｙ１）＝（３、１０）が対応付けられる。また。照合対象署名情報のサンプリング点（ｘ２、ｙ２）＝（５、２）とテンプレート署名のサンプリング点（ｘ１、ｙ１）＝（４、３）、（ｘ１、ｙ１）＝（５、２）、（ｘ１、ｙ１）＝（６、７）が対応付けられる。このように、１対多の関係で、サンプリング点が対応付けられることになる。次に、これらの対応付けに従って、筆記速度の速度差を評価する。
　図６に、テンプレート署名と照合対象署名情報の対応付け結果と筆記速度の速度差を示す。インデックスｓに対応した、テンプレート署名および照合対象署名情報の座標、筆記速度、筆記速度の速度差を示している。ここで、インデックスとは、テンプレート署名の筆跡の位置と照合対象署名情報の筆跡の位置とに関して、対応付けを行った結果として生成された配列（即ち、テンプレート署名の筆跡の位置と照合対象署名情報の筆跡の位置との組み合せ）を一意に識別するための添え字として示される。
　図６において、座標は、上述のように、テンプレート署名の筆跡の位置と照合対象署名情報の筆跡の位置に関して、ＤＴＷを適用し、対応付けした結果を（ｘ、ｙ）座標で示す。また、筆記速度は、特徴量算出部２０３により算出され、テンプレート署名と照合対象署名情報の各々に関して、インデックス間の移動距離として次式で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 　　　　　　　　　                               　　　　  （４）
　さらに、筆記速度の速度差は、そのインデックスにおける、テンプレート署名の筆記速度と照合対象署名情報の筆記速度の差分の絶対値（即ち、｜ｖ1（ｓ）－ｖ2（ｓ）｜）として示される。加えて、本実施形態の署名照合サーバ２００では、署名の照合において、この筆記速度の速度差に関する累積値を算出し、その累積値を特徴量の差分として用いる。なお、筆記速度に関する特徴量の差分は、次式で示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 　　　　　　　　　                               　　　　  （５）
　そして、筆記速度に関する特徴量の差分が、所定の閾値以下である場合に、署名照合サーバ２００の判定部２０４は、テンプレート署名と照合対象署名情報が同一の人物により入力されたものであると判定する。
　このように、筆記速度の速度差に関する累積値を特徴量の差分として抽出する上で、テンプレート署名の筆跡の位置と照合対象署名情報の筆跡の位置に関して対応付けを行い、その対応付け結果に基づいて、速度差を求めることによりで、速度差が計上される領域と計上されない領域とが並存するという問題は解消される。すなわち、筆記速度の速度差を適切に評価することができ、照合の精度を向上させることができる。
　また、上述の署名照合方法では、図６に示されるように、テンプレート署名のサンプリング点との関係で、１対多の関係で対応付けられる、照合対象署名情報のサンプリング点に関して、所定のインデックスにおいては、その筆記速度として「０」を計上している。具体的には、テンプレート署名のサンプリング点（ｘ１、ｙ１）＝（２、１３）、（ｘ１、ｙ１）＝（３、１０）と対応付けられる、照合対象署名情報のサンプリング点（ｘ２、ｙ２）＝（３、１０）に関して、インデックス「２」においては、その筆記速度として「０」を計上している。
　これは、筆記速度を、式（４）で評価した結果に基づくものであり、このように、筆記速度を「０」と計上することにより（即ち、１対多の関係で対応付けられた、テンプレート署名の最後のサンプリング点まで、照合対象署名情報の筆記速度が停止しているものとして仮定することで）、テンプレート署名を入力したときのリズムと照合対象署名を入力したときのリズムとのズレをより顕著にさせた上で、評価することができる。
（筆記速度の評価の変形例）
　筆記速度を式（４）として評価することを前提に、テンプレート署名のサンプリング点と照合対象署名情報のサンプリング点が１対多の関係で関連付けられる場合に、１対多の関係で対応付けられる、サンプリング点の組み合わせのうち、時間的に最後に対応付けられる組み合わせ以外の組み合わせの、１対多の関係で対応付けられる座標位置の筆記速度を、１対多の関係で対応付けられる座標位置の直前の座標位置における筆記速度が維持されるものとして、評価することもできる。
　図７に、テンプレート署名と照合対象署名情報の対応付け結果と筆記速度の速度差を示す。テンプレート署名のサンプリング点との関係で、１対多の関係で対応付けられる、照合対象署名情報のサンプリング点に関しては、時間的に最後に対応付けられる組み合わせ以外の組み合わせにおいて、その筆記速度として、１対多の関係で対応付けられる座標位置の直前の座標位置における筆記速度を維持するように計上している。
　具体的には、テンプレート署名のサンプリング点（ｘ、ｙ）＝（４、３）、（ｘ、ｙ）＝（５、２）、（ｘ、ｙ）＝（６、７）と対応付けられる、照合対象署名情報のサンプリング点（ｘ、ｙ）＝（５、２）に関して、インデックス「４」および「５」においては、１対多の関係で対応付けられる座標位置（ｘ、ｙ）＝（５、２）の直前の座標位置（ｘ、ｙ）＝（３、１０）における筆記速度を維持するものとして、その筆記速度として「８．２５」を計上している。
　このように、１対多の関係で対応付けられる、サンプリング点の組み合わせのうち、時間的に最後に対応付けられる、組み合わせ以外の組み合わせの、１対多の関係で対応付けられる座標位置の筆記速度を、１対多の関係で対応付けられる座標位置の直前の座標位置における筆記速度が維持されるものとして評価することもできる。
　なお、図７に示す筆記速度の評価に関して、そのアルゴリズムとして、対応付けを行う前に、テンプレート署名と照合対象署名情報の各々に関して、座標位置における筆記速度を予め算出しておき、対応付けを行った後に、上述のように１対多の関係で対応付けられるサンプリング点においては筆記速度が維持されるものとして評価することを前提に、対応する座標位置に筆記速度を関連付けて、評価することもできる。
（速度相関による評価）
　上述したように、筆記速度は、個人を識別できる程度の有意差であり、筆跡位置の対応付けを行った後に、筆記速度の速度差を評価することにより、照合の精度を向上させることができる。しかしながら、タブレット端末などの入力デバイスの相違、周辺環境の変化、本人の気分の変化によって、筆記速度にブレが生ずる場合がある。また、年月を経るごとに筆記速度に変化が生じる場合も有る。
　図８Ａに、同一人物の筆記速度の時間変化量を示す。図８Ａは、横軸が時間、縦軸が筆記速度であり、テンプレート署名の筆記速度（ｖ１（ｔ））と、日時を経てから入力された認証対象署名情報の筆記速度（ｖ２（ｔ））の時間変化を示す。登録処理の時点では、全体的に筆記速度が速く、認証処理の時点では、遅くなっているが、筆記速度の時間変化は、近似していることがわかる。そこで、両者の筆記速度の関係を示した図が、図８Ｂである。同一人物であれば、筆記速度の抑揚（筆記リズム）は、ある程度一定であると考えられる。
　そこで、本実施形態では、筆記速度の速度差の評価に加えて、筆記速度の相関距離も評価の対象とする。筆記速度の相関を特徴量として処理するために、上記と同様に、署名データベース２１１に格納された署名情報を、筆跡位置のｘ、ｙ座標と筆圧として、
　　　（ｘｎ(ｔ),ｙｎ(ｔ),ｐｎ(ｔ)）、ｔ＝１，．．．，Ｔｎ、ｎ＝１,２
と表す。署名照合システム２００の判定部２０４は、２つの署名情報（例えば、署名１＝テンプレート署名（ｎ＝１）、署名２＝認証対象署名情報（ｎ＝２））に対して、署名領域の正規化を行い、筆跡位置に関して対応付けを行う。
　図９に、２つの署名情報に対して署名領域の正規化と署名長の統一を行った結果を示す。上述したインデックス（ｉ（ｓ）、ｊ（ｓ））、ｓ＝１，．．．，Ｓ、いわゆる歪み関数を用いて、対応付けを行った結果、署名長＝Ｔに統一された結果である。
　次に、２つの署名（署名１、署名２）の各時刻ｔにおける筆記速度を、下式により算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 　　　　　　　　　                               　　　　  （６）
図１０に示すように、署名情報は、一定間隔でサンプリングされた情報であるので、筆跡の移動距離を速度として扱う。時刻ｔにおける速度ベクトルｖ（ｔ）を下記のように定義する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 　　ｘ成分：ｖｘ（t）＝ｘ（ｔ）－ｘ（t－１）
　　ｙ成分：ｖｙ（t）＝ｙ（ｔ）－ｙ（t－１）
さらに、２つの署名（署名１、署名２）の筆記速度、筆記速度の平均値を以下のように定義する。
　　x：署名１の速度ｖ１（ｔ）
　　y：署名２の速度ｖ２（ｔ）

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
 このとき、署名照合システム２００の特徴量算出部２０３は、２つの署名（署名１、署名２）の筆圧のそれぞれが０より大きいインデックスであって、統一された署名長Ｔにわたって筆記速度の相関
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
 　　　　　　　　　                               　　　　  （７）
を算出する。
　なお、本実施形態の署名照合システムでは、特徴量は似ているほど小さく、似ていないほど大きな値となるように統一している。そこで、筆記速度の相関距離は、
　　　ｖｃｏｒ＝２－ｒｖ　　（８）
とし、ｖｃｏｒが、所定の閾値以下である場合に、署名照合サーバ２００の判定部２０４は、２つの署名が同一の人物により入力されたものであると判定する。
（登録処理フローにおける照合処理）
　再び図１を参照しながら、本実施形態の筆記速度の評価および速度相関の評価による照合処理を説明する。タブレット端末から本人の署名を３回入力させ（Ｓ１１）、署名全体を画定する署名領域を正規化する（Ｓ１２）。３つの登録用署名情報の筆跡を、時系列的にサンプリングして、正規化された署名領域における位置情報と筆圧情報とを取得する（Ｓ１３）。
　次に、特徴量として、署名全体の重心位置からのベクトル情報と筆圧情報とを数値化しておく。さらに、第１の登録用署名情報のサンプリング点と、第２の登録用署名情報のサンプリング点に対してＤＴＷを適用し、サンプリング点間において対応付けを行う。対応付けを行った結果から、インデックス間の移動距離から筆記速度を算出し（式（４））、２つの登録用署名情報の筆記速度に関する特徴量の差分（式（５））と、２つの登録用署名情報の筆記速度の相関距離に関する特徴量（式（８））とを算出する（Ｓ１４）。
　筆記速度の差分が所定の閾値以下である場合には、テンプレート署名に含めると判定し、所定の閾値以上の場合でも、筆記速度の相関距離が所定の閾値以下である場合には、テンプレート署名に含めると判定する。なお、筆記速度の差分の判定を行わず、筆記速度の相関距離の判定のみを行ってもよい。第１－第３の登録用署名情報の相互の判定が、所定の閾値以下となるように、ユーザに入力を促し（Ｓ１５）、最終的に３つのテンプレート署名を署名データベース２１１に格納する（Ｓ１６）。
　本実施形態では、さらに、３つのテンプレート署名から、照合基準テンプレートを算出しておく。同一人物が署名を入力すると、ほぼ同一の軌跡となり、筆跡位置と筆圧は正規分布に従うと考えられる。複数の署名を重ね合わせていくと、１つの署名に収斂していくとすると、個々の署名は、収斂された署名からのブレが生じた結果と考えられる。そこで、３つのテンプレート署名から、収斂された署名として照合基準テンプレートを算出する。具体的には、上記ステップＳ１４－Ｓ１５で算出された３つのテンプレート署名の各々の特徴量を、それぞれ２次元座標にプロットしたとき、３つのテンプレート署名の重心位置を照合基準テンプレートとする。さらに、３つのテンプレート署名と重心位置との間の距離に応じて、それぞれのテンプレート署名の特徴量に重み付けを行い、重心位置とは異なる収斂点を照合基準テンプレートとしてもよい。
（照合処理フローにおける照合処理）
　照合処理フローにおいては、照合のためにタブレット端末から入力された署名を、照合対象署名情報として取得すると（Ｓ２１）、署名全体を画定する署名領域を正規化する（Ｓ２２）。照合対象署名情報の筆跡を、時系列的にサンプリングし、各々のサンプリング点について、正規化された署名領域における位置情報と筆圧情報とを取得する（Ｓ２３）。さらに、署名全体の重心位置からのベクトル情報と筆圧情報とを特徴量として数値化しておく（Ｓ２４）。
　次に、照合基準テンプレートのサンプリング点と認証対象署名情報のサンプリング点に対してＤＴＷを適用し、サンプリング点間において対応付けを行う。対応付けを行った結果から、
筆記速度に関する特徴量の差分と筆記速度の相関距離に関する特徴量とを算出する（Ｓ２５）。照合基準テンプレートの特徴量に対して、認証対象署名情報の特徴量が照合範囲内にあるか否かにより、一致／不一致を判定する。
　一致／不一致を判定するための照合範囲は、３つのテンプレート署名から署名の揺れ幅を数値化しておく。上述したように、３つのテンプレート署名の特徴量を２次元座標にプロットしたとき、重心位置の照合基準テンプレートからの所定の距離（半径）を署名の揺れ幅として、照合範囲とする。また、署名の揺れ幅は、文字数、文字の複雑度（文字の画数など）に比例して大きくなることが知られていることから、これら文字の複雑度も数値化しておく。照合範囲は、少なくとも３つのテンプレート署名を含み、数値化された揺れ幅を数値化された複雑度で除した値とする。
　なお、本実施形態では、テンプレート署名と認証対象署名情報の筆跡の位置を対応付けた後に、筆記速度の差分、筆記速度の相関距離を特徴量として、署名の照合を行うことに関して説明した。さらに、その他の特徴量として、例えば、筆圧の相関を用いたり、書き順違いの検出等の評価結果と併せて、署名を照合することもできる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、筆跡の位置を対応付けた上で、その位置における２つの署名の間の速度相関を特徴量として評価することにより、登録された本人署名と、入力された本人署名との照合の精度を向上させることができる。

Claims (5)

  1. 　端末から入力された署名情報を照合する署名照合システムにおける署名照合サーバが実行する方法において、
    　前記署名照合サーバの判定部により、前記署名照合サーバの署名データベースに格納された複数の署名情報について、筆跡位置に関して時系列的に対応付けられて、署名長が統一された２つの署名（ｎ＝１,２）の各時刻ｔにおける筆記速度
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     を算出するステップと、
    　前記署名照合サーバの特徴量算出部により、第１の署名の筆記速度ｖ１（ｔ）をｘ、第２の署名の筆記速度ｖ２（ｔ）をｙ、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     を統一された署名長Ｔにわたって算出し、筆記速度の相関距離
    　　ｖｃｏｒ＝２－ｒｖ　　
    を算出するステップと、
    　前記判定部により、前記相関距離が所定の閾値以下である場合に、前記２つの署名が同一の人物により入力されたものと判定するステップと
    　を備えたことを特徴とする方法。
  2. 　前記２つの署名は、照合のための複数のテンプレート署名を登録する登録処理フローにおいて、前記署名照合サーバの入力部から入力された複数の登録用署名情報のうちの２つの署名を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 　前記２つの署名は、照合処理フローにおいて、前記複数のテンプレート署名から算出された照合基準テンプレートと、前記入力部から入力された認証対象署名情報とを使用することを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 　コンピュータに、請求項１、２または３に記載の各ステップを実行させるためのコンピュータ実行可能プログラム。
  5. 　端末から入力された署名情報を、署名照合サーバにおいて照合する署名照合システムにおいて、前記署名照合サーバは、
    　前記端末から入力された署名データを取得する入力部と、
    　前記署名照合サーバの署名データベースに格納された複数の署名情報について、筆跡位置に関して時系列的に対応付けられて、署名長が統一された２つの署名（ｎ＝１,２）の各時刻ｔにおける筆記速度
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
     を算出する判定部と、
    　第１の署名の筆記速度ｖ１（ｔ）をｘ、第２の署名の筆記速度ｖ２（ｔ）をｙ、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
     を統一された署名長Ｔにわたって算出し、筆記速度の相関距離
    　　ｖｃｏｒ＝２－ｒｖ　　
    を算出する特徴量算出部とを備え、
    　前記判定部は、前記相関距離が所定の閾値以下である場合に、前記２つの署名が同一の人物により入力されたものと判定することを特徴とする署名照合システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7347750B2 (ja) * 2019-04-16 2023-09-20 日本電信電話株式会社 照合装置、学習装置、方法、及びプログラム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08507398A (ja) * 1993-03-04 1996-08-06 アレクサンダー リヴシッツ 高精度オンラインダイナミック署名照合システム
JPH10171926A (ja) * 1996-12-11 1998-06-26 Kiyadeitsukusu:Kk 手書き文字の照合方法および装置
JP2002358525A (ja) * 2001-06-01 2002-12-13 Casio Comput Co Ltd パターン照合装置、パターン正規化装置、及びプログラム
JP2015018539A (ja) * 2013-04-08 2015-01-29 株式会社三菱東京Ｕｆｊ銀行 認証装置、金融取引装置、通信端末、情報処理装置およびプログラム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003044855A (ja) * 2001-08-03 2003-02-14 Nippon System Kaihatsu Kk 認証装置および認証方法ならびに認証プログラム
JP2005520239A (ja) * 2002-03-13 2005-07-07 オー−プン・アンパルトセルスカブ タッチパッド、タッチパッドを用いるスタイラス、及びタッチパッドを操作する方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08507398A (ja) * 1993-03-04 1996-08-06 アレクサンダー リヴシッツ 高精度オンラインダイナミック署名照合システム
JPH10171926A (ja) * 1996-12-11 1998-06-26 Kiyadeitsukusu:Kk 手書き文字の照合方法および装置
JP2002358525A (ja) * 2001-06-01 2002-12-13 Casio Comput Co Ltd パターン照合装置、パターン正規化装置、及びプログラム
JP2015018539A (ja) * 2013-04-08 2015-01-29 株式会社三菱東京Ｕｆｊ銀行 認証装置、金融取引装置、通信端末、情報処理装置およびプログラム

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