题目：面向签名防伪的书写过程力觉特征研究

基于动态特征的身份鉴别方法较之于静态特征(如指纹、虹膜等)具有隐蔽性好、不易模仿等优点，是身份鉴别技术的新发展趋势，因此，本文主要探讨书写过程力觉特征的存在性问题，以求提出一种基于签名书写过程力觉特征的身份鉴别方法。本文首先在理论上论证了书写过程中力觉特征的存在，并通过设计一种高精度的3维力信号采集设备(数字笔)用以测量书写时纸面对笔的作用力，进而通过基于DTW(Dynamic Time Warping)方法的力信号分析算法对采集到的力信号进行分析识别，达到身份鉴定的效果。实验证明，本系统的身份鉴别成功率达到95.1%，从而在客观上证明了力觉特征的存在。在力信号采集设备的研制中，本文提出了基于杠杆原理的测量方法；通过紧凑的结构设计，实现了采用5个一维力传感器测量3维力信号的目标；结合误差分析，通过精心设计的标定方法以及选择高精度、低噪声的商用传感器，保证了数字笔能够完成高精度的力测量任务，力测量精度达0.1N；通过符合人机工程学的结构设计方法，在保证力测量精度的同时使数字笔的外形便于人手握持；最后通过一系列的性能测试实验，证明了数字笔能够满足测量书写过程力信号的要求。在力信号分析算法研究中，提出了一种基于DTW方法的力信号分析算法，实现了在时域上对力信号进行分析处理，通过提出的稳定度算法及基于笔画的力幅值归一化方法，实现了对不同人签名力信号的识别。最后，为了验证本系统，进行了一个有10个测试者参与的签名识别实验。实验中，让测试者分别书写自己的名字以及模仿其余9个人的签名，利用提出的力信号分析算法对所有的签名进行识别认证。经分析，在a类权重距离测度下，系统相等错误率(EER)达到4.9%，从而证明了力觉特征存在。本文的研究着重于探讨签名过程力觉特征的存在性问题，为基于书写过程力觉特征的身份鉴别方法提供了依据。