CN102810162A - 基于笔劲识别的验证系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于笔劲识别的验证系统，处理芯片控制触摸屏控制器采集触摸屏上书写的字形、笔劲信息，并将信息读取出来，经滤波降噪后由识别算法进行比对验证，在显示器上输出结果。本发明设计想法新颖，大大提高了验证系统的安全性；可以实现用户书写的精确显示；采用的各设计模块及元器件均有很高的稳定性，且硬件模块需要的技术成熟，花费的成本低，可嵌入任何需要验证的系统，如手持PC、膝上PC的登录、门禁系统、网络在线登录、移动电子设备的身份认证等。
Description
技术领域
本发明涉及一种安全验证系统，尤其是一种基于笔劲识别的验证系统。
背景技术
在这个信息化的时代，有关个人隐私、商业机密和国家安全等的信息需要更为可靠的认证系统来保护。然而，即使是被认为不可复制的虹膜和指纹识别系统，在犯罪分子获取当事人的眼球或手指等身体器官的极端情况下也会被破解。但认证者写字时的每一个笔划均含有其长期以来形成的笔劲信息，其只受人的潜意识支配，所以该系统是不可复制和破解的。
同时经调查研究发现：目前市场上只有基于笔迹识别的产品，关于笔劲识别的研究还较少。笔劲检测方面的现有产品有数位板，但是其不适合用在认证方面。而国内目前在这方面的主要研究方向为字迹识别认证，侧重于二维图像识别算法，并未考虑对字劲信息的采集和识别。而由于字形识别的研究较为丰富，算法也较多，可以利用现有的带色彩的图像识别的技术和笔迹识别技术进一步增强可靠性。
发明内容
为了解决现有安全系统的验证信息易被复制、盗取的问题，本发明提供了一种基于笔劲识别的验证系统，它的验证是基于人书写时的笔劲，提高了系统的安全性，有效解决了上述问题。
为了实现本发明目的所采用的技术方案是：一种基于笔劲识别的验证系统，其特征在于：处理器控制触摸屏控制器采集触摸屏上书写的字形、笔劲信息，并将信息读取出来，经滤波降噪后由识别算法进行比对验证，在显示器上输出结果；在系统初始化时，由用户输入初始采集样本，建立用户的初始数据库，用于之后的比对；所述的字形、笔劲信息均加密存储，以防被复制；所述的触摸屏控制器提供一个中断使能端口，当落笔时控制触摸屏自动开始采集书写的字形、笔劲信息，书写完成后自动停止采集。
字形、笔劲信息也可分别采集，即触摸屏捕捉书写的字形信息的同时，触屏笔上的测量模块通过压力传感器同步采集书写的笔劲信息，经蓝牙模块传到主控制器。主控制器收到笔劲信息后首先消除时延，使收到压力值与触摸屏上采集的位置信息一一对应，然后用识别算法将采集到的信息与原始数据库中的进行比对。
相应的处理器可以是PC，其配套的上位机程序可以是LabVIEW等上层程序；相应的处理器亦可是嵌入式处理器。
压力可采用触摸屏控制器从触摸屏上直接采集，或使用专用的笔采集，其内有专用的压力传感装置。
书写时在显示器上同步显示出字迹，并用灰度表示出书写每一点的压力。
本发明设计想法新颖，大大提高了验证系统的安全性；可以实现用户书写的精确显示；采用的各设计模块及元器件均有很高的稳定性，且硬件模块需要的技术成熟，花费的成本低，可嵌入任何需要验证的系统，如手持PC、膝上PC的登录、门禁系统、网络在线登录、移动电子设备的身份认证等。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1是软件流程图
图2是系统架构图
图3是AD7879接口电路图
图4是PC验证流程图
图5是触屏笔结构图
图6是基于压力传感器的认证图
图中1-处理器、2-触摸屏、3-触摸屏控制器、4-显示器、5-单片机、6-软件系统、7-触屏笔、8-测量模块、9-压力传感器。
具体实施方式
在图1、图2、图3所示的第一实施例中，一种基于笔劲识别的(嵌入式)验证系统，其特征在于：处理器(1)控制触摸屏控制器(3)采集触摸屏(2)上书写的字形、笔劲信息，并将信息读取出来，经滤波降噪后由识别算法比对进行验证并将验证结果通过显示器(4)显示，认证成功即进行登录成功的操作，否则认证失败重新输入；所述的字形、笔劲信息均进行加密存储；所述的触摸屏控制器(3)提供一个中断使能端口，当落笔时控制触摸屏自动开始采集书写的字形、笔劲信息。所述的触摸屏控制器(3)芯片也可以使用其他具有压力检测功能的触摸屏控制芯片替换。书写时显示器(4)上同步显示出字形，并用灰度表示出书写每一点的压力，深颜色点表示书写压力大，浅颜色点表示书写压力小。
在图1、图3、图4所述的第二实施例中，一种基于笔劲识别的(基于PC的)验证系统，其特征在于：单片机(5)控制触摸屏控制器(3)采集触摸屏(2)上书写的字形、笔劲信息，并将信息读取出来，以一定方式传送到PC端，由软件系统(6)LabVIEW上位机程序接收，经滤波降噪后经识别算法进行比对验证并将验证结果通过显示器(3)显示，认证成功即进行登录成功的操作，否则认证失败重新输入；所述的字形、笔劲信息均加密存储；所述的触摸屏控制器(3)提供一个中断使能端口，当落笔时控制触摸屏(2)自动开始采集书写的字形、笔劲信息。所述的触摸屏控制器(3)芯片也可以使用其他具有压力检测功能的触摸屏控制芯片替换。书写时显示器(4)上同步显示出字形，并用灰度表示出书写每一点的压力，深颜色点表示书写压力大，浅颜色点表示书写压力小。
在图1、图5、图6所述的第三实施例中，一种基于笔劲识别的嵌入式验证系统，其特征在于：主控制器控制触摸屏(2)捕捉书写时字形信息的同时，触屏笔(7)上的测量模块(8)通过压力传感器(9)同步采集书写的笔劲信息，经蓝牙模块传到主控制器。主控制器收到笔劲信息后首先软件消除时延，使收到压力值与触摸屏(2)上采集的位置信息一一对应，然后用识别算法将采集到的信息与原始数据库中的进行比对，并将验证结果通过显示器(4)显示，认证成功即进行登录成功的操作，否则认证失败重新输入。以上所述的字形、笔劲信息均加密存储。所述的触摸屏控制器(3)芯片也可以使用其他具有压力检测功能的触摸屏控制芯片替换。书写时显示器(4)上同步显示出字形，并用灰度表示出书写每一点的压力，深颜色点表示书写压力大，浅颜色点表示书写压力小。
Claims (8)
1.一种基于笔劲识别的验证系统，其特征在于：处理器(1)控制触摸屏控制器(3)采集触摸屏(2)上书写的字形、笔劲信息，并将信息读取出来，由识别算法进行比对验证，在显示器(4)上输出结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于笔劲识别的验证系统，其特征在于：书写时在显示器(4)上同步显示出字迹，并用灰度表示出书写每一点的压力。
3.根据权利要求1所述的一种基于笔劲识别的验证系统，其特征在于：系统在处理书写的字形、笔劲信息所得位置坐标以及压力信号时，需要经过滤波降噪。
4.根据权利要求1所述的一种基于笔劲识别的验证系统，其特征在于：触摸屏控制器(3)提供一个中断使能端口，当落笔时控制触摸屏(2)自动开始采集书写的字形、笔劲信息，书写完成后自动停止采集。
5.根据权利要求1所述的一种基于笔劲识别的验证系统，其特征在于：字形、笔劲信息可分别验证，即触摸屏(2)捕捉书写的字形信息的同时，触屏笔(7)上的测量模块(8)通过压力传感器(9)同步采集书写的笔劲信息，经蓝牙模块传到主控制器。
6.根据权利要求1或11所述的一种基于笔劲识别的验证系统，其特征在于：压力传感器(9)安装在触屏笔(7)上，其可以是气压传感器，或其他形式的压力传感装置。
7.根据权利要求1所述的系统一种基于笔劲识别的验证系统，其特征在于：其压力采集也可以采用触摸屏控制器(3)芯片，直接从触摸屏上获取压力信息。
8.根据权利要求1或7所述的一种基于笔劲识别的验证系统，其特征在于：触摸屏控制器(3)芯片可以使用AD7879，也可以使用其他具有压力检测功能的触摸屏控制芯片。
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