Enhancing Unsupervised Signature Verification through Advanced Feature Extraction Techniques
Creators
- 1. University of Ghana
Description
Abstract This study delves into unsupervised handwritten signature verification, aiming to develop effective techniques without relying on labeled data. To address the challenge of limited training data, the researchers creatively employ an extensive artificially generated dataset containing signatures from over 3,000 unique individuals. The primary objective is to explore the potential of Extreme Learning Machines (ELMs) in offline signature verification, leveraging innovative unsupervised methodologies. The methodology involves several steps, including the generation of high-quality signature images, extraction of local features using a sliding window technique, and utilization of deep learning principles to train a comprehensive ELM model. The final image prediction is obtained by aggregating predictions made on local features, followed by thorough performance evaluation and assessment of practical applicability. Through meticulous methodology and rigorous evaluation, this study demonstrates a novel approach to unsupervised handwritten signature verification. By showcasing the efficacy of utilizing artificial datasets and ELMs, the research provides valuable insights for advancing signature verification systems, with potential implications for enhancing security measures across various domains.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تتعمق هذه الدراسة في التحقق من التوقيع المكتوب بخط اليد دون إشراف، بهدف تطوير تقنيات فعالة دون الاعتماد على البيانات المصنفة. لمواجهة التحدي المتمثل في بيانات التدريب المحدودة، يستخدم الباحثون بشكل خلاق مجموعة بيانات واسعة تم إنشاؤها بشكل مصطنع تحتوي على توقيعات من أكثر من 3000 فرد فريد. الهدف الأساسي هو استكشاف إمكانات آلات التعلم المتطرفة (ELMs) في التحقق من التوقيع دون اتصال بالإنترنت، والاستفادة من المنهجيات المبتكرة غير الخاضعة للإشراف. تتضمن المنهجية عدة خطوات، بما في ذلك إنشاء صور توقيع عالية الجودة، واستخراج الميزات المحلية باستخدام تقنية النافذة المنزلقة، واستخدام مبادئ التعلم العميق لتدريب نموذج علم شامل. يتم الحصول على التنبؤ النهائي بالصورة من خلال تجميع التنبؤات التي تم إجراؤها على الميزات المحلية، يليها تقييم شامل للأداء وتقييم قابلية التطبيق العملي. من خلال منهجية دقيقة وتقييم دقيق، توضح هذه الدراسة نهجًا جديدًا للتحقق من التوقيع المكتوب بخط اليد دون إشراف. من خلال عرض فعالية استخدام مجموعات البيانات الاصطناعية و ELMs، يقدم البحث رؤى قيمة لتطوير أنظمة التحقق من التوقيع، مع الآثار المحتملة لتعزيز التدابير الأمنية عبر مختلف المجالات.Translated Description (French)
Résumé Cette étude se penche sur la vérification de signature manuscrite non supervisée, visant à développer des techniques efficaces sans s'appuyer sur des données étiquetées. Pour relever le défi des données de formation limitées, les chercheurs utilisent de manière créative un vaste ensemble de données générées artificiellement contenant les signatures de plus de 3 000 individus uniques. L'objectif principal est d'explorer le potentiel des machines d'apprentissage extrême (ELM) dans la vérification de signature hors ligne, en tirant parti de méthodologies innovantes non supervisées. La méthodologie comprend plusieurs étapes, notamment la génération d'images de signature de haute qualité, l'extraction de caractéristiques locales à l'aide d'une technique de fenêtre glissante et l'utilisation de principes d'apprentissage profond pour former un modèle ELM complet. La prédiction finale de l'image est obtenue en agrégeant les prédictions faites sur les caractéristiques locales, suivie d'une évaluation approfondie des performances et d'une évaluation de l'applicabilité pratique. Grâce à une méthodologie méticuleuse et à une évaluation rigoureuse, cette étude démontre une nouvelle approche de la vérification non supervisée des signatures manuscrites. En mettant en évidence l'efficacité de l'utilisation d'ensembles de données artificiels et d'ELM, la recherche fournit des informations précieuses pour faire progresser les systèmes de vérification de signature, avec des implications potentielles pour l'amélioration des mesures de sécurité dans divers domaines.Translated Description (Spanish)
Resumen Este estudio profundiza en la verificación de firmas manuscritas sin supervisión, con el objetivo de desarrollar técnicas efectivas sin depender de datos etiquetados. Para abordar el desafío de los datos de entrenamiento limitados, los investigadores emplean creativamente un extenso conjunto de datos generados artificialmente que contiene firmas de más de 3000 individuos únicos. El objetivo principal es explorar el potencial de las Máquinas de Aprendizaje Extremo (ELM) en la verificación de firmas fuera de línea, aprovechando metodologías innovadoras no supervisadas. La metodología implica varios pasos, incluida la generación de imágenes de firma de alta calidad, la extracción de características locales utilizando una técnica de ventana deslizante y la utilización de principios de aprendizaje profundo para entrenar un modelo integral de ELM. La predicción final de la imagen se obtiene al agregar las predicciones realizadas sobre las características locales, seguidas de una evaluación exhaustiva del rendimiento y una evaluación de la aplicabilidad práctica. A través de una metodología meticulosa y una evaluación rigurosa, este estudio demuestra un enfoque novedoso para la verificación de firmas manuscritas sin supervisión. Al mostrar la eficacia de utilizar conjuntos de datos artificiales y ELM, la investigación proporciona información valiosa para avanzar en los sistemas de verificación de firmas, con posibles implicaciones para mejorar las medidas de seguridad en varios dominios.Files
      
        latest.pdf.pdf
        
      
    
    
      
        Files
         (502.8 kB)
        
      
    
    | Name | Size | Download all | 
|---|---|---|
| md5:0c3c690098fe16a60a58211c1c4dea4e | 502.8 kB | Preview Download | 
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تعزيز التحقق من التوقيع غير الخاضع للإشراف من خلال تقنيات استخراج الميزات المتقدمة
- Translated title (French)
- Amélioration de la vérification de signature non supervisée grâce à des techniques d'extraction de fonctionnalités avancées
- Translated title (Spanish)
- Mejora de la verificación de firmas sin supervisión a través de técnicas avanzadas de extracción de características
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4394728389
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-4249016/v1
            
              References
            
          
        - https://openalex.org/W1976704553
- https://openalex.org/W2137567453
- https://openalex.org/W2616517032
- https://openalex.org/W2944463265
- https://openalex.org/W3215905804
- https://openalex.org/W4323976933