一种识别书写人身份的笔及方法与流程

本发明涉及身份识别技术领域，尤其涉及一种识别书写人身份的笔及方法。

背景技术：

身份识别技术的发展在不断进步，最初以笔迹作为身份识别依据，后来发展到指纹身份识别、语音身份识别、人脸图像身份识别、瞳孔身份识别等等。

在日常金融交易过程中，除了需要通过如磁条(银行卡)、芯片(接触式、非接触式)对用户进行现场信息采集外，往往还需要用户通过书写笔进行签名再次确认，因此，对书写人进行身份识别具有重要意义。

目前，对书写人进行身份识别，主要是利用上述身份识别技术的中语音识别，人脸图像识别，瞳孔识别等，然而通过上述方式对书写人身份进行识别，具有以下缺点，如笔迹识别法不适用于远程业务办理，而且比较容易模仿、盗用和复制，不适合实时交易处理。语音识别容易受到噪音干扰，准确性也不很高。面部图像识别以及瞳孔识别受到光照、拍摄角度的影响比较严重，且操作不方便。

所以，现有技术中，存在书写人身份识别不准确且不便捷的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种识别书写人身份的笔及方法，用于解决现有技术中现有技术中，存在的书写人身份识别不准确且不便捷的技术问题。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

获取用户握笔书写过程中与笔接触的各部位之间的相对位置；

根据所述相对位置计算获得能够反映所述用户握笔姿势的3维信息；

从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息，其中，所述历史3维信息库中每一组历史3维信息对应着一组身份信息；

根据所述一组历史3维信息对应的身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息之后，所述方法还包括：

获取书写过程中所述各部位的动态压力变化信息；

若所述动态压力变化信息与所述身份信息中的历史动态压力变化信息匹配，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述若所述动态压力变化信息与所述身份信息中的历史动态压力变化信息匹配，则根据所述身份信息确定所述用户的身份，具体包括：

对所述动态变化信息进行特征抽取，获得能够反映所述用户书写特征的特征量；

若所述特征量与所述历史动态压力变化信息中的特征量的差值处于一个预设范围内，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述特征量包括书写一笔画的速度，笔画之间转折的速度，字与字之间的连笔书写速度中的一种或多种。

可选的，所述从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息之后，所述方法还包括：

获取所述各部位的纹路信息；

若所述纹路信息与所述身份信息中的历史纹路信息一致，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

第二方面，本发明实施例提供了一种终端，包括：

笔头，以及与所述笔头连接的笔杆；

所述笔杆的外壳设置有传感器，与所述外壳相对的内壳设置有处理器和存储模块，所述传感器和所述存储模块分别与所述处理器电连接；

其中，所述传感器用于：获取用户握笔书写过程中与笔接触的各部位之间的相对位置；

所述处理器用于：根据所述传感器传输的所述相对位置计算获得能够反映所述用户握笔姿势的3维信息；以及从所述存储模块存储的历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息，其中，所述历史3维信息库中每一组历史3维信息对应着一组身份信息；以及根据所述一组历史3维信息对应的身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述处理器，具体用于：

通过所述传感器获取书写过程中所述各部位的动态压力变化信息；

若所述动态压力变化信息与所述身份信息中的历史动态压力变化信息匹配，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述处理器，具体用于：

对所述动态变化信息进行特征抽取，获得能够反映所述用户书写特征的特征量；

若所述特征量与所述历史动态压力变化信息中的特征量的差值处于一个预设范围内，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述特征量包括书写一笔画的速度，笔画之间转折的速度，字与字之间的连笔书写速度中的一种或多种。

可选的，所述处理器，具体用于：

通过所述传感器获取所述各部位的纹路信息；

若所述纹路信息与所述身份信息中的历史纹路信息一致，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

由于本发明实施例中的技术方案，采用了获取用户握笔书写过程中与笔接触的各部位之间的相对位置；根据所述相对位置计算获得能够反映所述用户握笔姿势的3维信息；从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息，其中，所述历史3维信息库中每一组历史3维信息对应着一组身份信息；根据所述一组历史3维信息对应的身份信息确定所述用户的身份的技术，也即在书写过程中，通过获取与笔接触的各部位之间的相对位置，得到能够反映所述用户握笔姿势的3维信息，进而利用该3维信息快速且准确的识别书写人真实身份，所以，有效的解决了现有技术中，存在的书写人身份识别不准确且不便捷的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本发明实施例提供的一种识别书写人身份的方法的流程图；

图2为本发明实施例中提供的一种握笔姿势的结构示意图；

图3为本发明实施例还可以执行的一些步骤的流程图；

图4为本发明实施例中步骤s202的具体实现方式的流程图；

图5为本发明实施例还可以执行的另一些步骤的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种能够识别书写人身份的笔的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种能够识别书写人身份的笔的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明文件中记载的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明技术方案保护的范围。

本发明实施例中，如图1所示，识别书写人身份过程如下：

步骤s101：获取用户握笔书写过程中与笔接触的各部位之间的相对位置；

步骤s102：根据所述相对位置计算获得能够反映所述用户握笔姿势的3维信息；

步骤s103：从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息，其中，所述历史3维信息库中每一组历史3维信息对应着一组身份信息；

步骤s104：根据所述一组历史3维信息对应的身份信息确定所述用户的身份。

本发明实施例中的上述方法，首先执行步骤s101，也即获取用户握笔书写过程中与笔接触的各部位之间的相对位置。

在具体实践过程，当用户需要进行书写时，首先要握住用于书写的笔，通常，用户通过手掌中的拇指，食指，中指以及虎口来握住笔进行书写，那么，用户与笔杆外壳接触的各部位一般情况下，则是手掌中的拇指，食指，中指以及虎口，由于笔的大小和粗细是固定不变的，那么，笔就可以通过设置在其笔杆外壳上的传感器来感应与笔杆外壳接触的拇指，食指，中指以及虎口在笔上的位置，进而通过该位置得到手掌拇指、食指，中指以及虎口之间的相对位置。

在获得手掌拇指、食指，中指以及虎口之间的相对位置之后，本发明实施例就会执行步骤s102，也即根据所述相对位置计算获得能够反映所述用户握笔姿势的3维信息。

在具体实践过程中，在获得手掌拇指、食指、中指以及虎口之间的相对位置之后，笔就可以根据获得的相对位置计算出能够反映用户握笔姿势的3维信息，具体的，请参考图2，这里假设以笔所在的方向为x轴建立3维坐标，并以笔头所指的方向为x轴的负方向，以与笔杆外壳接触的虎口所在的位置为3维坐标的圆点，那么，根据笔杆外壳上设置的传感器获得的拇指、中指、食指与虎口之间的相对位置，可以分别计算得到拇指、中指、食指的空间坐标，然后，结合拇指、食指、中指和虎口的空间坐标，以及笔的大小就可以得到如图2所示的能够反映用户握笔姿势的3维信息。

本发明实施例在执行完步骤s102之后，就会执行步骤s103，也即从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息，其中，所述历史3维信息库中每一组历史3维信息对应着一组身份信息。

在实际应用中，可以在笔的结构(如笔杆内壳等位置)中设置存储器，用于存储包括有至少一组历史3维信息的历史3维信息库，那么，在获得能够反映用户握笔姿势的3维信息之后，就可以从历史3维信息库中确定出与上述获得的能够反映用户握笔姿势的3维信息匹配的一组历史3维信息，历史3维信息库中的历史3维信息可以为一组，也可以为多组，例如，当历史3维信息为一组，那么，该组历史3维信息就对应用户张三的身份信息；当历史3维信息为三组，那么，该历史3维信息库中的第一组历史3维信息可以对应用户张三的身份信息，第二组历史3维信息可以对应用户李四的身份信息，第三组历史3维信息可以对应用户王麻子的身份信息，在此就不一一列举了。

在本实施例中，具体以历史3维信息为三组，第一组历史3维信息对应用户张三的身份信息，第二组历史3维信息对应用户李四的身份信息，第三组历史3维信息可以对应用户王麻子的身份信息为例，那么，就可以从上述三组历史3维信息中确定出与步骤s102计算出的能够反映用户握笔姿势的3维信息匹配的一组历史3维信息，这里假设，第一组历史3维信息与步骤s102计算出的能够反映用户握笔姿势的3维信息匹配。

那么，在确定出匹配的历史3维信息为第一组历史3维信息之后，本发明实施例就会执行步骤s104，也即根据所述一组历史3维信息对应的身份信息确定所述用户的身份。

在具体实践过程中，每一组历史3维信息都对应着一组身份信息，那么，在确定出匹配的第一组历史3维信息之后，就能确定出与第一组历史3维信息对应的身份信息为张三的身份信息，进而，就可以确定当前握笔书写的用户为张三。

请参考图3，在实际应用中，当执行完步骤s103从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息之后，还可以执行以下步骤：

步骤s201：获取书写过程中所述各部位的动态压力变化信息；

步骤s202：若所述动态压力变化信息与所述身份信息中的历史动态压力变化信息匹配，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

在具体实践过程中，在确定出与计算出的3维信息匹配的历史3维信息为第一组历史3维信息之后，还可以通过笔杆外壳上的传感器(如压敏传感器)获取书写过程中，与笔接触的拇指、食指、中指以及虎口的动态压力变化信息，在实际应用中，随着书写的进行，拇指、食指、中指以及虎口的压力也会不断的变化，这时，传感器的微电感和微电容会发生变化，这时，就可以采集传感器上拇指、食指、中指以及虎口各自随时间变化的数据，进而可以计算出拇指、食指、中指以及虎口各自握笔压力的动态时间变化特征，然后，就可以执行上述步骤s202。

请参考图4，在实际应用中，步骤s202还可以按照以下方式实现：

步骤s2021：对所述动态变化信息进行特征抽取，获得能够反映所述用户书写特征的特征量；

步骤s2022：若所述特征量与所述历史动态压力变化信息中的特征量的差值处于一个预设范围内，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

在具体实践过程中，在获得拇指、食指、中指以及虎口各自握笔压力的动态时间变化特征之后，结合拇指动态时间变化特征，食指动态时间变化特征，中指动态时间变化特征以及虎口动态时间变化特征进行分析和特征抽取，得到能够反映用户书写特征的特征量，如书写一笔画的速度，笔画之间转折的速度，字与字之间的连笔书写速度等，当然，在实际应用中，可以根据需要选择性的进行特征抽取，进而获得相应的特征量。

在本实施例中，具体以获得的特征量为书写一笔画的速度，笔画之间转折的速度以及字与字之间的连笔书写速度为例，那么，在获得上述特征量之后，就可以从张三的身份信息中获得张三的历史书写一笔画的速度、历史笔画之间转折的速度以及历史字与字之间的连笔书写速度，若特征量中的书写一笔画的速度与张三的历史书写一笔画的速度不同，且差值为第一预设范围内；特征量中的笔画之间转折的速度与张三的历史笔画之间转折的速度也不同，且差值为第二预设范围内；特征量中的字与字之间的连笔书写速度与张三的历史字与字之间的连笔书写速度不同，且差值为第三预设范围内，则可以确定当前书写用户就为张三，因为，同一个用户不同时期书写时的书写特征量不可能完全一致，但因为是同一个用户，所以每次书写时的书写特征量应该相近，可以理解的是，上述第一预设范围，第二预设范围以及第三预设范围可以根据多次测试获得，在此就不做过多讨论。

当然，在实际应用中，也会出现特征量中的书写一笔画的速度与张三的历史书写一笔画的速度相同，特征量中的笔画之间转折的速度与张三的历史笔画之间转折的速度相同，特征量中的字与字之间的连笔书写速度与张三的历史字与字之间的连笔书写速度相同的情况，此时可以表示张三的上述历史特征泄露，那么，可以确定当前书写用户不是张三。

请参考图5，在实际应用中，当执行完步骤s103从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息之后，还可以执行以下步骤：

步骤s301：获取所述各部位的纹路信息；

步骤s302：若所述纹路信息与所述身份信息中的历史纹路信息一致，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

在具体实践过程中，在确定出与计算出的3维信息匹配的历史3维信息为第一组历史3维信息之后，还可以通过笔杆外壳上的传感器获取当前书写用户与笔杆外壳接触的拇指、食指、中指以及虎口的纹路信息，然后从张三的身份信息中获得张三拇指、食指、中指以及虎口的历史纹路信息，进而将当前获得拇指、食指、中指以及虎口的纹路信息与张三的拇指、食指、中指以及虎口的历史纹路信息进行对比，若两者一致，则当前书写的用户就为张三。

所以，通过上述方法，本发明利用用户书写过程中与笔接触的各部位之间的相对位置，得到能够反映所述用户握笔姿势的3维信息，进而利用该3维信息快速且准确的识别书写人真实身份，所以，有效的解决了现有技术中，存在书写人身份识别不准确且不便捷的技术问题。

进一步的，本发明还可以结合用户握笔姿势的3维信息，纹路信息，以及书写过程中的动态特征进行用户身份的确定，所以，进一步提高了书写用户身份识别的准确率。

另外，由于本发明实施例能够获得与笔接触的拇指、食指、中指以及虎口的动态时间变化特征，通过拇指、食指、中指以及虎口的动态时间变化特征又能够分别计算获得拇指的压力随书写时间变化的数据，食指的压力随书写时间变化的数据，中指的压力随书写时间变化的数据以及虎口的压力随书写时间变化的数据，所以，在实际应用中，也可以利用上述指的压力随书写时间变化的数据，食指的压力随书写时间变化的数据，中指的压力随书写时间变化的数据以及虎口的压力随书写时间变化的数据，反向推导出书写内容或书写轨迹，作为计算机等电子设备的手写输入工具。

基于同一发明构思，本发明实施例中提供了一种能够识别书写人身份的笔，该笔识别书写人身份的具体实施可参见方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图6所示，该笔主要包括：

笔头11，以及与所述笔头11连接的笔杆12；

所述笔杆的外壳13设置有传感器15，与所述外壳13相对的内壳14设置有处理器16和存储模块17，所述传感器15和所述存储模块17分别与所述处理器16电连接；

其中，所述传感器15用于：获取用户握笔书写过程中与笔接触的各部位之间的相对位置；

所述处理器16用于：根据所述传感器15传输的所述相对位置计算获得能够反映所述用户握笔姿势的3维信息；以及从所述存储模块17存储的历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息，其中，所述历史3维信息库中每一组历史3维信息对应着一组身份信息；以及根据所述一组历史3维信息对应的身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述处理器16，具体用于：

通过所述传感器15获取书写过程中所述各部位的动态压力变化信息；

若所述动态压力变化信息与所述身份信息中的历史动态压力变化信息匹配，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述处理器16，具体用于：

对所述动态变化信息进行特征抽取，获得能够反映所述用户书写特征的特征量；

若所述特征量与所述历史动态压力变化信息中的特征量的差值处于一个预设范围内，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述特征量包括书写一笔画的速度，笔画之间转折的速度，字与字之间的连笔书写速度中的一种或多种。

可选的，所述处理器16，具体用于：

通过所述传感器15获取所述各部位的纹路信息；

若所述纹路信息与所述身份信息中的历史纹路信息一致，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

当然，在实际应用中还可以设置通信模块18，以便能够收发信息，该通信模块18与处理器，存储模块连接，在实际应中，传感器15可以为压敏半导体指纹传感器，可以将压敏半导体指纹传感器环绕设置在笔杆外壳上，以便能够采集与笔杆接触的拇指、食指、中指以及虎口的信息。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种能够识别书写人身份的笔，该笔识别书写人身份的具体实施可参见方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图7所示，该笔主要包括处理器21和存储器22其中，存储器22中保存有预设的程序，处理器21读取存储器22中的程序，按照该程序执行以下过程：

获取用户握笔书写过程中与笔接触的各部位之间的相对位置；

根据所述相对位置计算获得能够反映所述用户握笔姿势的3维信息；

从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息，其中，所述历史3维信息库中每一组历史3维信息对应着一组身份信息；

根据所述一组历史3维信息对应的身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息之后，所述方法还包括：

获取书写过程中所述各部位的动态压力变化信息；

若所述动态压力变化信息与所述身份信息中的历史动态压力变化信息匹配，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述若所述动态压力变化信息与所述身份信息中的历史动态压力变化信息匹配，则根据所述身份信息确定所述用户的身份，具体包括：

对所述动态变化信息进行特征抽取，获得能够反映所述用户书写特征的特征量；

若所述特征量与所述历史动态压力变化信息中的特征量的差值处于一个预设范围内，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

可选的，所述特征量包括书写一笔画的速度，笔画之间转折的速度，字与字之间的连笔书写速度中的一种或多种。

可选的，所述从历史3维信息库中确定出与所述3维信息匹配的一组历史3维信息之后，所述方法还包括：

获取所述各部位的纹路信息；

若所述纹路信息与所述身份信息中的历史纹路信息一致，则根据所述身份信息确定所述用户的身份。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。