Analisi cinematica e della pressione per la verifica forense della calligrafia

The growing use of advanced electronic signatures in critical sectors requires precise, reproducible, and transparent forensic analysis tools. This thesis presents the development of a decision-support library for the analysis of dynamic biometric signatures, designed to assist court-appointed expert witnesses in the automated comparison of multiple graphical strokes. Building on established techniques from the literature, the project extends forensic handwriting analysis by complementing the study of kinematics (velocity and acceleration) and pressure with the analysis of inter-stroke spaces and distances. The methodology employs the Dynamic Time Warping (DTW) algorithm to identify spatial and temporal divergences at the single-frame level. The system models the writer's natural variability through an empirical statistical approach, free from a priori assumptions about the data distribution, and guarantees the determinism of the results — a prerequisite for outcomes that are reproducible and defensible in court. The project culminates in a software library developed in C# and compiled with Native AOT, designed to meet strict performance requirements. The algorithm covers the entire data processing pipeline: from the correction of sampling irregularities and biometric normalization to distance computation and the formulation of the verdict. The work thus provides a reproducible and transparent tool that, while leaving the responsibility for the final judgment with the expert, offers objective and traceable metrics to support the detection of possible imitations or disguises.

L'impiego crescente di firme elettroniche avanzate in settori critici richiede strumenti di analisi forense precisi, riproducibili e trasparenti. Questa tesi presenta lo sviluppo di una libreria di supporto decisionale per l'analisi di firme biometriche dinamiche, progettata per assistere il Consulente Tecnico d'Ufficio (CTU) nel confronto automatizzato tra più tratti grafici. Partendo da tecniche consolidate in letteratura, il progetto estende l'analisi peritale affiancando allo studio della cinematica (velocità e accelerazione) e della pressione, l'analisi degli spazi e delle distanze tra i tratti. La metodologia impiega l'algoritmo di Dynamic Time Warping (DTW) per individuare le divergenze spaziali e temporali a livello di singolo frame. Il sistema modella la variabilità naturale dello scrivente con un approccio statistico empirico, esente da assunzioni a priori sulla distribuzione dei dati, e garantisce il determinismo dei risultati, requisito perché l'esito sia riproducibile e difendibile in sede giudiziaria. Il progetto si concretizza in una libreria software sviluppata in C# e compilata Native AOT, pensata per requisiti prestazionali stringenti. L'algoritmo copre l'intero processo di elaborazione del dato: dalla correzione delle irregolarità di campionamento e dalla normalizzazione biometrica fino al calcolo delle distanze e alla formulazione del verdetto. Il lavoro fornisce così uno strumento riproducibile e trasparente che, mantenendo in capo al perito la responsabilità del giudizio finale, offre metriche oggettive e ripercorribili a supporto dell'individuazione di possibili imitazioni o dissimulazioni.