Uma aplicação da transformada wavelet à verificação on-line da assinaturas manuscritas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação.Neste trabalho foi implementado um método direto que utiliza a transformada wavelet como o principal recurso para a verificação on-line de assinaturas manuscritas. As assinaturas, obtidas na forma de curvas x(t) e y(t) com o auxílio de uma prancheta digitalizadora, passam por uma etapa de pré-processamento e em seguida são submetidas a uma transformada wavelet. A partir destas funções transformadas, são obtidos números que caracterizam de maneira única cada assinatura. Em seguida, com base nestes números, são estabelecidas medidas de dissimilaridade (distância) entre cada assinatura a ser testada e uma assinatura padrão, previamente escolhida de uma amostra de dez assinaturas fornecidas pelo usuário durante um processo de cadastramento. Assume-se que toda nova assinatura deverá produzir distâncias até a padrão que estejam dentro de uma faixa aceitável em torno de médias verificadas no cadastramento. A determinação destas distâncias é efetuada de maneira não-linear, com o auxílio de uma técnica típica de reconhecimento de sons conhecida como "Dynamic Time Warping" (DTW). Esta técnica permite uma compensação em virtude de variações naturais no ritmo de escrita de cada pessoa a cada nova assinatura. Para recuperar a informação relativa à velocidade, perdida pela uniformização imposta pelo pré-processamento, é utilizada ainda uma outra medida de distância, calculada a partir do desvio das funções de warping para as diagonais correspondentes. A fim de justificar a inclusão da transformada wavelet, foi implementado um segundo sistema de verificação, seguindo uma abordagem em que as funções x(t) e y(t) são diretamente confrontadas com a assinatura padrão. Neste caso, as características são as próprias coordenadas dos pixels que descrevem cada assinatura e as medidas de dissimilaridade passam a ser simplesmente as normas das distâncias entre as curvas, cuja correspondência entre pontos também é determinada com o auxílio do DTW. A partir dos testes desenvolvidos, foram obtidas taxas de erro aceitáveis para este tipo de biometria nos dois sistemas implementados. O bom desempenho do caso em que as wavelets não foram incluídas, no entanto, sugere que, em ambos os sistemas, o principal mecanismo de verificação é a comparação não-linear entre parâmetros efetuada pelo DTW

Approaching real time dynamic signature verification from a systems and control perspective.

Student Number : 9901877H MSc Dissertation School of Electrical and Information Engineering Faculty of Engineering and the Built Environmentalgorithm. The origins of handwriting idiosyncrasies and habituation are explained using systems theory, and it is shown that the 2/3 power law governing biomechanics motion also applies to handwriting. This leads to the conclusion that it is possible to derive handwriting velocity profiles from a static image, and that a successful forgery of a signature is only possible in the event of the forger being able to generate a signature using natural ballistic motion. It is also shown that significant portion of the underlying dynamic system governing the generation of handwritten signatures can be inferred by deriving time segmented transfer function models of the x and y co-ordinate velocity profiles of a signature. The prototype algorithm consequently developed uses x and y components of pen-tip velocity profiles (vx[n] and vy[n]) to create signature representations based on autoregression-with-exogenous-input (ARX) models. Verification is accomplished using a similarity measure based on the results of a k-step ahead predictor and 5 complementary metrics. Using 350 signatures collected from 21 signers, the system’s false acceptance (FAR) and false rejection (FRR) rates were 2.19% and 27.05% respectively. This high FRR is a result of measurement inadequacies, and it is believed that the algorithm’s FRR is approximately 18%

Implementation and analysis of a handwritten signature verification technique

There is considerable interest in authentication based on handwritten signature verification because it is superior\ud to many other biometric authentication techniques such as finger prints or retinal patterns, which are reliable but much more intrusive. The paper details a number of experiments using a signature verification technique which is unlike any other reported in literature. Specifically, characters are used to represent various features of a signature image allowing the use of existing and proven string distance metrics to determine distances between signatures. Extensive testing shows that our proposed system is comparable with, and in many aspects better than the highest quality signature verification techniques presented in literature