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Detection of unnatural writing behavior by analyzing the appearance of handwritten strokes

Research Project

Project/Area Number 18K11516
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61060:Kansei informatics-related
Research InstitutionNational Research Institute of Police Science

Principal Investigator

Akao Yoshinori  科学警察研究所, 法科学第四部, 室長 (30356159)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords筆跡 / 質感 / ソフトバイオメトリクス / 偏角反射特性 / 熟練者
Outline of Final Research Achievements

A method for detecting unnatural handwriting by observing the handwriting was studied. As a representative example of unnatural handwriting, we focused on traced handwriting. Firstly, we investigated the kind of texture of the strokes an expert would pay attention to when examining handwriting. Secondly, the relationship with writing dynamics such as speed and pressure at the pen tip was studied. Lastly, we introduced a polarized compound-eye camera to capture physical characteristics such as color and gloss by imaging handwriting strokes. As a result, the pixel value of the polarization ratio image was effective to detect the stagnation of strokes at the beginning and end of the stroke line. Combined with the uniformity of pixel value within the stroke line, detecting the traced handwriting would be achieved.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人間が見て感じる質感について,測定に基づいた客観化を試みた研究である.質感は,見る人によって感じ方が異なるため,説明指標としての利用が困難であった.筆跡を題材とし,専門家の知見を積極的に活用することにより,画線の物理的特性との関連を明らかにし,測定による評価を可能とした.研究成果は,犯罪鑑識における筆跡鑑定の客観性向上に直接的に役立つ.さらに,行動的特徴に基づくバイオメトリック個人認証の研究とも位置付けられ,情報システムのユーザー個人を適切に認証し,セキュリティを維持する技術への波及も期待できる.

Report

(6 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] 書字行動を可視化する光技術2019

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Journal Title

      光学

      Volume: 48(8) Pages: 296-302

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 複数文字種の筆跡を学習した深層ネットワークによる筆者識別の試み ~ 401名の筆跡標本を用いた検証 ~2023

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      電子情報通信学会 パターン認識・メディア理解研究会 (2023年3月2日,公立はこだて未来大学,函館市)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Compound-eye polarization imaging under coaxial illumination for forensic handwriting examination2022

    • Author(s)
      Yoshinori Akao
    • Organizer
      The Twelfth Korea-Japan Workshop on Digital Holography and Information Photonics 2022 (DHIP2022) (2022年12月20日, Optical Society of Korea, Optical Society of Japan, at Wonkwang University, Korea )
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Observation of handwriting strokes by compound-eye polarization camera2022

    • Author(s)
      Yoshinori Akao
    • Organizer
      OPTICS & PHOTONICS International Congress 2022 (OPIC2022)(2022年4月22日,日本光学会,パシフィコ横浜,横浜市)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 筆跡の深層学習による異なる文字種での筆者識別の試み2022

    • Author(s)
      赤尾佳則 ほか
    • Organizer
      日本法科学技術学会第28回学術講演会 (2022年11月10日,オンライン)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 複眼偏光画像の機械学習による書字ダイナミクス推定の試み2022

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2022(2022年11月16日,宇都宮大学,宇都宮市)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 複眼同軸落射偏光カメラによる筆跡画像解析2022

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      第16回新画像システム・情報フォトニクス研究討論会(2022年6月17日,東京工業大学,目黒区)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 複眼偏光カメラで筆跡のナゾに迫る2022

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      日本光学会情報フォトニクス研究グループ第2回MIETA+ワーキンググループ研究会(2022年9月24日,オホーツク文化・交流センター,網走市)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 筆跡の複眼偏光画像による書字ダイナミクス推定2022

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会 第42回年次大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 複眼偏光カメラによる筆跡画像解析2021

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      第15回新画像システム・情報フォトニクス研究討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 複眼偏光画像による印刷方式推定へのCNNの試用2021

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] カーネル密度推定による標本筆跡の平均的な字形表示2021

    • Author(s)
      赤尾佳則, 櫻井 航 ほか
    • Organizer
      日本法科学技術学会第27回学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 筆跡画線深さ情報からの書字ダイナミクス推定へのCNNの試用2021

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第41回年次大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 深層学習を用いた異なる漢字文字種での筆者識別2020

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      日本法科学技術学会第26回学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 筆跡画線画像からの書字ダイナミクス推定へのCNNの試用2020

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      筆跡画線深さ情報からの書字ダイナミクス推定へのCNNの試用
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Compound-eye imaging and kinematic information of handwriting2019

    • Author(s)
      Yoshinori Akao
    • Organizer
      The Ninth Korea-Japan Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Compound-eye polarization imaging under coaxial illumination for forensic printed line examination2019

    • Author(s)
      Yoshinori Akao
    • Organizer
      OPIC2019 (OPTICS & PHOTONICS International Congress 2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複眼カメラによる筆跡画線の解析2019

    • Author(s)
      赤尾佳則
    • Organizer
      日本光学会情報フォトニクス研究グループ 第5回MIETAワーキンググループ研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 筆跡の複眼偏光画像と書字ダイナミクスとの関連調査2019

    • Author(s)
      赤尾 佳則 ほか
    • Organizer
      日本法科学技術学会第25回学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Compound-imaging for forensic handwriting examination2018

    • Author(s)
      Yoshinori Akao
    • Organizer
      The Eighth Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2018)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 複眼画像処理による筆跡画線の観察2018

    • Author(s)
      赤尾 佳則,菅原 滋,東川 佳靖,関 陽子
    • Organizer
      日本法科学技術学会第24回学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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