摘 要

笔迹是一种后天长期练习得到的结果，每个人的书写姿势、力度、笔划走向都各不相同，并且每个人的笔迹都有其明显的特征，由于笔迹的这种稳定性和易区别的特点，在需要对某人的身份进行鉴别时，笔迹也成为了不可或缺的一个步骤。传统的笔迹鉴别过程是依靠人工而进行的，这种方式的鉴别对工作者的工作经验积累要求很高，所以借助计算机来进行笔迹鉴别越来越为生活生产所需要。

基于对离线手写体笔迹的鉴别需求，本文通过对笔迹的轮廓作几何描述来完成笔迹特征的研究分析，利用函数曲线这种直观的图形来替代手写体笔迹，使用具体的数据来描述字迹，对比了不同人的字迹特征。

论文主要研究了笔迹轮廓几何描述方法的设计与实现。本文的研究过程主要分为以下五个步骤：图像分割、边缘检测、轮廓跟踪、拐点检测和曲线拟合。首先，图像分割是指根据阈值法选择最佳阈值对图像进行二值化处理，将笔迹和背景图分离开来；然后使用边缘算子提取出笔迹的轮廓；其次，由于需要得到边缘点的坐标序列，所以使用外边界8邻域搜索法，以得到一个有序的坐标集合；接下来，在对复杂的字迹曲线进行拟合之前，还要对曲线进行分段，我以拐点为分段点；最后使用贝塞尔曲线对每一段曲线做拟合，再将它们整合到一起。

关键词：二值化；轮廓跟踪；拐点检测；曲线拟合

Abstract

Handwriting is a result of the acquired long-term practice, each person's writing posture, strength, strokes are different, and each person's handwriting has its obvious characteristics, due to the handwriting of this stability and easy to distinguish the characteristics , In the need for the identity of someone to identify, handwriting has become an indispensable step. The traditional handwriting identification process is carried out by artificial, this way to identify the work of the workers to accumulate a high demand, so with the computer to carry out handwriting identification more and more life production needs.
Based on the description of handwriting handwriting, the paper uses the geometric description of the handwriting to complete the research and analysis of the handwriting feature, and uses the intuitive graph of the function curve instead of the handwriting handwriting, and uses the concrete data to describe the writing, contrasts the characteristics of different people's writing.
This paper mainly studies the design and implementation of the geometric description method of handwriting contour. The research process of this paper is divided into the following four steps: writing extraction, contour tracking, inflection point detection and curve fitting. First, the handwriting extraction means that the image is binarized according to the threshold method, and the handwriting and the background map are separated. Secondly, since the coordinate sequence of the edge point needs to be obtained, the outer boundary 8 neighborhood search method In order to get an ordered set of coordinates; then, before the complex writing curve is fitted, the curve is segmented, and the inflection point is the segmented point. Finally, the Bezier curve is used for each curve Do fit, and then integrate them together.

Key Words：Binarization; contour tracking; inflection point detection; curve fitting

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3本文研究内容及章节安排 3

第2章 笔迹边缘坐标提取 4

2.1 几何描述方法 4

2.2 图像分割 4

2.2.1迭代法 5

2.2.2最大类间方差法 7

2.3 边缘检测 9

2.3.1 Roberts算子法 10

2.3.2 Sobel算子法 12

2.3.3 Prewitt算子 14

2.4 轮廓跟踪 15

第3章 曲线拟合 20

3.1 拐点检测 20

3.2 曲线拟合 21

第4章 总结与展望 24

参考文献 25

致 谢 26

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

作为生物特征中相当重要的一种，笔迹始终活跃在身份鉴定的领域中。首先笔迹是一种后天长期练习得到的结果，每个人的书写姿势、力度、笔划走向都各不相同，并且每个人的笔迹都有其明显的特征，由于笔迹的这种稳定性和易区别的特点，在需要对某人的身份进行鉴别时，笔迹也成为了不可或缺的一个步骤。

笔迹鉴别在各行业中都有广泛的应用。医院里，医生为患者写病例时，就需要签名以证明自己是主治医师；患者带着处方去拿药的时候，更是需要医生的签名来证明处方的真实性和有效性；在银行进行金融相关操作时，也需要持卡人本人的现场签名用来和初期的存档签名对比以证明是本人，使其得到信用卡的使用权；考古人员得到刚出土的疑似名家书法作品后，将其字迹与书法大家们的真迹对比，就可以初步判断是出自哪位名家之手；某些刑事案件的侦查过程中，笔迹鉴别成为筛选出犯罪嫌疑人的一大关键，甚至是抓捕到罪犯的决定性因素；心理学也有研究表明笔迹特点和人的性格有着密切的联系，人们可以从对笔迹特征的识别鉴定中总结出书写者们某些性格上的共性。