Распознавание гильоширных элементов на примере паспорта рф. Как нарисовать гильош в иллюстраторе

Гильош

Гильош на арке входа в храм, S. Salvatore in Lauro, Rome

В полиграфии технику гильоша (наравне с тангирной сеткой) используют для защиты ценных бумаг от подделок. В наши дни для построения гильошей используют компьютеры, а ранее использовали специальные гильоширные машины. Самую простую гильоширную машину продавали в СССР как детскую игрушку «Спирограф ».

Гильош-элементами могут быть защитные сетки, розетты , бордюры, виньетки и уголки. Гильош может быть как симметричным, так и асимметричным по своему дизайну. Согласно существующим нормативам, гильоширные элементы должны занимать не менее 70% площади ценных бумаг. Причем из этой площади большая часть должна содержать многоцветные гильоширные композиции. Гильоширную композицию невозможно воспроизвести на цифровом множительном аппарате, поскольку очень маленькая толщина (40-70 мкм) и постоянно меняющаяся кривизна каждой линии создают непреодолимые препятствия перед рисующим блоком с недостаточной на сегодняшний день разрешающей способностью. Повторить гильоширную композицию, полученную методом ирисовой печати , когда ко всем сложностям добавляется еще плавно и произвольно меняющийся цвет каждой линии невозможно другими способами (офсет , трафарет , высокая или глубокая печать). Поддельная линия получится либо непрерывной, но монохромной, либо меняющей цвет, но прерывистой, состоящей из растровых точек. Выдержать оба требования одновременно не получится. Кроме всего прочего, даже монохромные гильоширные элементы сложны для сканирования, так как нередко содержат повторяющиеся периодические элементы, способные загрузить огромные массивы памяти и затруднить работу компьютера. Существуют специальные векторные программы, мгновенно вычерчивающие необходимые линии и композиции по заданным математическим формулам. Гильоширование применяется в декорировании ювелирных изделия. На ювелирный металл наносят гильош, далее покрывают эмалью . Такой способ декорирования усиливает игру света на ювелирном изделии.

Ссылки

  • Pledge & Aldworth Engine Turners site on engine turning (click on Illustrated Engine Turning Reference in sidebar)
  • Ed. Jr. Pegg and Eric W. Weisstein Математически об узорах (англ.) на сайте Wolfram MathWorld .
  • Cerberus Professional Guilloche editor (www.guard-soft.com)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :
  • Вашичек, Йозеф
  • Эрдман, Борис Робертович

Смотреть что такое "Гильош" в других словарях:

    гильош - сущ., кол во синонимов: 1 украшение (129) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

    Гильош - Это специальная технология защиты документов и ценных бумаг с помощью композиции из гильоширных элементов, размещенных на поверхности защищаемого документа. Гильоширными элементами называют рисунок из множества сложнопересекающихся кружевных… … Краткий толковый словарь по полиграфии

    Гильош - орнаментальный мотив в виде разнообразных переплетений колец и волнистых линий. (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005) … Архитектурный словарь

    гильоширование - гильош ирование, я … Русский орфографический словарь

    Пластиковая карта - Банковские платёжные карточки Пластиковая карта пластина стандартных размеров (54x86x0,76мм), изготовленная из специальной, устойчивой к механическим и термическим воздействиям … Википедия

    Платёжные карты

    Банковская карта - Банковские карты Visa и Mastercard Банковская карта пластиковая карта, привязанная к лицевому счёту одного из банков. Используются для платежей, в том числе через Интернет. Часто используется выражение «кредитная карта» или «кредитка», но оно… … Википедия

    Зарплатная карта - Банковские карты Visa и Mastercard Банковская карта пластиковая карта, привязанная к лицевому счёту одного из банков. Используются для платежей, в том числе через Интернет. Часто используется выражение «кредитная карта» или «кредитка», но оно… … Википедия

    Зарплатная карточка - Банковские карты Visa и Mastercard Банковская карта пластиковая карта, привязанная к лицевому счёту одного из банков. Используются для платежей, в том числе через Интернет. Часто используется выражение «кредитная карта» или «кредитка», но оно… … Википедия

    Кредитная карточка - Банковские карты Visa и Mastercard Банковская карта пластиковая карта, привязанная к лицевому счёту одного из банков. Используются для платежей, в том числе через Интернет. Часто используется выражение «кредитная карта» или «кредитка», но оно… … Википедия

Гильош, или защитная сетка, или тангир, - это специальная технология защиты банкнот, документов, ценных бумаг и других видов полиграфической продукции (билетов, акцизных марок и пр.). Защита документов обеспечивается благодаря сложным композициям из различных гильоширных элементов, которыми покрываются поверхности защищаемых документов. Гильоширный элемент также представляет собой замысловатый рисунок из множества многократно пересекающихся тончайших кружевных линий, заданных математическими формулами. Обычно гильоширные элементы - это разного рода защитные сетки, розетки, бордюры, виньетки и уголки. По своему оформлению и дизайну гильош может быть как симметричным, так и асимметричным, покрывать только часть документа или всю его площадь. Однако, согласно существующим нормативам, гильоширные элементы должны занимать не менее 70% от всей площади ценной бумаги, причем большая часть этого пространства должна быть покрыта гильоширными композициями, состоящими из многоцветных элементов.

Гильош обеспечивает очень высокую степень защиты ценных бумаг, в частности защищает от подделок банкноты. Гильоширную композицию невозможно в точности воспроизвести при помощи сканера: буквально микроскопическая толщина (от 40 до 70 мкм) и постоянно меняющаяся кривизна каждой линии создают непреодолимые препятствия перед рисующим блоком с недостаточной для выполнения подобных операций разрешающей способностью. Для сканирования сложны даже монохромные гильоширные элементы, так как нередко они содержат повторяющиеся периодические элементы, требующие огромных массивов памяти ПК, что затрудняет работу компьютера.

Подделать гильоширную композицию, полученную методом орловской печати, еще сложнее. Дело в том, что при этом способе печать производится с одной печатной формы с при помощи промежуточных красочных шаблонов, имеющих рисунки для каждого цвета оригинала. Каждый красочный рисунок передает красочное изображение на сводный вал, а затем на сборную форму с рисунком всего оригинала. Это позволяет за один прогон листа через печатную машину печатать без каких-либо смещений или разрывов многокрасочный рисунок. В результате каждая линия в гильоширной композиции плавно и произвольно меняет свой цвет, так что подделать ее обычными способами печати практически невозможно. Поддельная линия получится либо непрерывной, но монохромной, либо меняющей цвет, но прерывистой, состоящей из растровых точек. Выполнить оба требования не получится.

Такой способ защиты полиграфической продукции от подделок, как гильош, пользуется успехом уже не один век. В России гильоширные элементы стали печатать на ассигнациях и прочих ценных бумагах при Александре II. В XIX веке гильош создавался на специальных механических гильоширных машинах. За долгое время своего существования технология гильоша постоянно совершенствовалась. Способы создания гильоширных элементов становились все проще, в то время как уровень сложности композиций из этих элементов повышался. Сейчас все гильоширные элементы моделируются специальными компьютерными программами, а печатаются либо офсетной, либо многоцветной орловской печатью.

Несомненно, гильош — эффективный способ защиты документов и т.п. от подделок. Однако программу для рисования гильоширных элементов может приобрести и оригинальный производитель, и пират, а простому потребителю отличить настоящий гильош от поддельного довольно сложно. Поэтому при защите того или иного полиграфического изделия от подделки желательно использовать не только гильош, но и иные средства защиты.

Интересно, что очень часто гильоширные элементы становятся частью общего оформления документа, элементом дизайна. Обычно гильошем украшают дипломы, грамоты, свидетельства. Конечно, гильоширные элементы и тут достойно выполняют свою основную функцию - защищать от подделки, но все большее внимание уделяется их внешнему виду.

При использовании гильоширных элементов в полиграфии очень важно учитывать, что цвет линий должен быть либо на 100% простой, либо пантонный. При задании других параметров цвета могут возникнуть проблемы с совмещением на печати. Правильнее всего все линии окрашивать в 100-процентный черный цвет, а изображение разбивать на разные слои. При печати каждый слой выводится на отдельную пленку и печатается своим цветом. Рекомендуется применять пантонные краски не слишком ярких тонов. При распечатке на принтере цвет линий может быть произвольным, но при сложном составном цвете линии в изображении могут разбиваться на цветные составные точки. В этом случае качество полученного результата полностью зависит от параметров принтера.

Поскольку принцип построения гильоширных элементов основан на использовании и наложении стандартных функций, таких как синус и косинус, пользователю ПО по гильоширной графике необходимы хотя бы базовые знания по высшей математике. Но, в принципе, совладать с такими программами могут и дизайнеры без математического образования.

Гильоширные элементы создаются поэтапно. Сначала задается основа, на которой и будут строиться все последующие шаги. В качестве такой основы может выступать любая геометрическая фигура, образующая систему координат, в рамках которой и будет создаваться гильоширный рисунок. На втором этапе задаются две огибающие кривые, служащие основой для всех остальных линий. И только после этого задаются функции на заполнение пространства между огибающими.

Рынок программного обеспечения по гильоширной графике довольно узок, причем большинство представленных на нем продуктов - это дополнительные модули (плагины) для популярных редакторов векторной графики, в первую очередь Adobe Photoshop и Corel­DRAW. Их характеризуют относительно невысокая цена и столь же ограниченная функциональность, а результаты работы можно использовать лишь как декоративные элементы - они недостаточно сложны, чтобы обеспечить защиту документов.

Пожалуй, лучшие из полноценных пакетов для гильош-дизайнеров предлагает российская компания SecuritySoft Co. В ее арсенале три линейки продуктов, охватывающие практически полный спектр задач, возникающих при разработке защитных элементов графического оформления. Рассмотрим их подробнее.

Текущая версия страницы пока не проверялась

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от, проверенной 13 июня 2018; проверки требуют.

Гильош-элементами могут быть защитные сетки, розетты , бордюры, виньетки и уголки. Гильош может быть как симметричным, так и асимметричным по своему дизайну. Согласно существующим нормативам, гильоширные элементы должны занимать не менее 70 % площади ценных бумаг. Причём из этой площади большая часть должна содержать многоцветные гильоширные композиции. Гильоширную композицию невозможно воспроизвести на цифровом множительном аппарате, поскольку очень маленькая толщина (40-70 мкм) и постоянно меняющаяся кривизна каждой линии создают непреодолимые препятствия перед рисующим блоком с недостаточной на сегодняшний день разрешающей способностью. Повторить гильоширную композицию, полученную методом ирисовой печати , когда ко всем сложностям добавляется ещё плавно и произвольно меняющийся цвет каждой линии, невозможно другими способами (офсет , трафарет , высокая или глубокая печать). Поддельная линия получится либо непрерывной, но монохромной, либо меняющей цвет, но прерывистой, состоящей из растровых точек. Выдержать оба требования одновременно не получится. Кроме всего прочего, даже монохромные гильоширные элементы сложны для сканирования, так как нередко содержат повторяющиеся периодические элементы, способные загрузить огромные массивы памяти и затруднить работу компьютера. Существуют специальные векторные программы, мгновенно вычерчивающие необходимые линии и композиции по заданным математическим формулам.

Гильоширование применяется в декорировании ювелирных изделий. На ювелирный металл наносят гильош, далее покрывают эмалью . Такой способ декорирования усиливает игру света на ювелирном изделии. Изначально гильош наносился штихелем или иным инструментом. В современном ювелирном искусстве используется как ручной труд, так и машинное гильоширование.

Среди антикваров существует мнение, что наивысшего мастерства достигла фирма Фаберже. Мастера гравировали золото и серебро «муаром», «лучами», «колоском» или «волной». После этого они покрывали предмет тонким слоем прозрачной эмали нежных оттенков.

Гильош – это специальная технология защиты банкнот, документов, ценных бумаг и других видов полиграфической продукции (билетов, акцизных марок, сертификатов и многих других документов государственного масштаба).

Защита документов обеспечивается путем нанесения на бланки сложных композиций различных гильоширных элементов. Гильоширный элемент представляет собой замысловатый рисунок из множества многократно пересекающихся тончайших кружевных линий (). Обычно такие элементы представлены разного рода защитными сетками, розеттами, бордюрами, виньетками и уголками. Гильош может быть как симметричным, так и асимметричным по своему дизайну.

Согласно существующим нормативам, гильоширные элементы должны занимать не менее 70% площади ценных бумаг.
Причем из этой площади большая часть должна содержать многоцветные гильоширные композиции.

Рисунок 1

а) банкнота номиналом 5 рублей образца 1997 года б) изображение страницы паспорта гражданина РФ
Оригинал изображения
(3 158,74 КБ, PNG-24)
При распознавании изображений документов часто приходится иметь дело с различными гильоширными элементами. При этом, являясь обычно частью фона, гильош только усложняет тем самым процесс распознавания значимой информации (усложняя алгоритм «подавления» фона, что является неотъемлемой частью любой системы распознавания). Однако в ряде задач гильоширные элементы сами по себе являются значимыми объектами и должны быть распознаны.

Например, такая ситуация возникает при распознавании страниц паспорта гражданина РФ (). Для обеспечения дополнительной защиты номер страниц паспорта печатается в виде гильоширной розетты (). Однако при настройке алгоритмов распознавания такого рода графики возникает ряд трудностей. При попытке построить вектор признаков распознаваемого объекта по изображению высокого разрешения, в силу особенности гильоширных элементов (которые, напомним, представляют собой рисунок из тончайших линий), значение его будет существенно изменяться при незначительных геометрических искажениях (таких как, например, сдвиг или поворот).

С другой стороны, попытка построить вектор признаков по изображению с пониженным разрешением оказывается неудачной из-за недостаточной контрастности распознаваемого объекта. Кроме того, дополнительные трудности для распознавания создают возможные дополнительные помехи. Например, номера страниц паспорта, и без того слабо поддающиеся распознаванию, часто перекрываются различными штампами и печатями.

В этой статье мы расскажем читателям про технику распознавания гильоширных элементов на примере номеров страниц паспорта гражданина РФ. Описанная ниже техника после незначительных модификаций может быть использована для обработки и распознавания гильоша, наносимого на другие документы ().


Рисунок 2
Примеры документов, содержащих гильоширные элементы:
а) заграничный паспорт гражданина РФ б) Удостоверение личности военнослужащего РФ
Оригинал изображения
(3 638,15 КБ, PNG-24)

Алгоритм распознавания страницы паспорта

Итак, на изображении страницы паспорта требуется определить номер. При этом точная ориентация страницы неизвестна, а также возможно наличие помех в виде штампов и печатей ().

Непосредственно перед распознаванием необходимо «подготовить» исходное изображение: подавить помехи и определить правильную ориентацию изображения. Заметим, что как распознаваемые объекты (номера страниц паспорта), так и возможные помехи преимущественно представимы в виде композиции линий, геометрические характеристики которых известны (в нашем случае важна только толщина). При работе с такими объектами часто используют морфологическую фильтрацию.

Морфология (математическая морфология) – это инструмент для выделения и анализа на изображении графических элементов с известной геометрической структурой. Основными морфологическими операциями являются дилатация и эрозия. Дилатация изображения f(x,y) по прямоугольному структурному элементу e={(x,y):|x|≤a,|y|≤b} обозначается fe и определяется следующим образом:

(fe)(x,y) = max {f(x+s,y+t)}
|s|≤a,|t|≤b

Аналогично, эрозия изображения f(x,y) по структурному элементу e обозначается fe и определяется следующим образом:

(fe)(x,y) = min {f(x+s,y+t)}
|s|≤a,|t|≤b

Рассмотрим ещё две важные морфологические операции: размыкание и замыкание. Размыкание изображения f(x,y) по структурному элементу e обозначается fe и определяется равенством fe=(fe)e. Аналогично, замыкание изображения f(x,y) по примитиву e обозначается fe и определяется как fe=(fe)e. Замыкание сглаживает контуры объекта, «обрывает» узкие перешейки и ликвидирует выступы небольшой ширины. Размыкание также проявляет тенденцию к сглаживанию участков контуров, но, в отличие от размыкания, «заливает» узкие разрывы и длинные углубления малой ширины, а также заполняет промежутки контура.

Пусть характерная толщина кружевных линий гильоша t g , характерное расстояние между двумя линиями гильоша d g , а толщина линий штампов t s . Заметим, что для страниц паспорта справедливо соотношение:

T g < d g < t s

Шаг 1. С помощью операции opening «сольем» друг с другом линии образующие гильош. Это позволит увеличить контраст распознаваемых объектов, при этом практически не изменит вид помех (так как d g

F 1 (x,y)=(fe 1)(x,y)

Шаг 2. Зная толщину линий штампов, с помощью замыкания подавим возможные помехи. Введем структурные элементы для «снятия» горизонтальных и вертикальных линий штампов как e 2 h={(x,y):|x|≤0,|y|≤t s } и e 2 v={(x,y):|x|≤t s ,|y|≤0} соответственно. Тогда изображение фона (то есть изображение страницы паспорта «без помех») получается следующим образом ():

F 2h (x,y)=(f 1 e 2h)(x,y)
f 2v (x,y)=(f 1 e 2v)(x,y)
f 2 (x,y)=max{f 2h (x,y),f 2v (x,y)}

Шаг 2*. После получения фонового изображения в качестве бонуса легко получить изображение f 2 *(x,y), содержащее только помехи (). Оно получается путем вычитания фона из исходного изображения и может быть полезно для анализа заполнения страницы (есть ли какие-либо штампы на текущей странице паспорта).

После снятия помех изображение считается подготовленным к определению ориентации и номера страницы. Заметим, что преимущественная ориентация страницы может быть найдена путем детектирования и анализа расположения углового метки страницы (), которая для паспорта РФ должна быть всегда снизу. Отметим, что алгоритм детектирования должен быть устойчив к незначительным искажениям объекта и шуму.

Кроме того, настройка алгоритма должна проводиться на небольшом обучающем наборе. Пожалуй, одним из самых известных алгоритмом, удовлетворявших указанным требованиям, является метод Виолы и Джонса.


Рисунок 3
Распознавания страницы паспорта гражданина РФ:
а) исходное изображение (в перевернутом виде); б) морфологическая фильтрация типа «размыкание»; в) выделенное изображение фона; г) выделенное изображение печатей; д) определение ориентации страницы; е) распознавание номера страницы
Алгоритм детектирования объектов Виолы и Джонса изначально разрабатывался для поиска лиц на изображениях в режиме реального времени. Он рассматривает задачу детектирования как задачу бинарной классификации в каждой точке, то есть для каждого возможного сдвига на изображении при помощи предварительно обученного распознавателя (классификатора) проверяется гипотеза о присутствии искомого объекта в данном положении. Ключевыми особенностями алгоритма являются:
  • Использование прямоугольных признаков Хаара в качестве базовых признаков при построении классификатора.
  • Использование так называемого интеграла изображения, позволяющего быстро вычислять элементарные признаки.
  • Использование эффективного алгоритма машинного обучения AdaBoost для обучения классификаторов.
  • Использование каскадной структуры классификаторов с целью уменьшения суммарного времени обработки изображения.
Этот же алгоритм используется и для распознавания номера страницы паспорта путем предварительного обучения индивидуальных классификаторов для каждой гильоширной розетты, соответствующей номерам страниц.

Шаг 3. Используя предварительно обученный классификатор, определим возможное расположение угловых меток на изображении фона f 2 (x,y). Если найденная метка расположена сверху, то повернем изображение на 180 градусов вокруг центра ().

Шаг 4. Определив ориентацию страницы и довернув при необходимости изображение, применим каждый из обученных классификаторов гильоширных розетт-номеров к изображению фона f 2 (x,y). Классификатор, обеспечивающий большее число срабатываний в центральной области изображения, определят искомый номер страницы ().

Экспериментальные результаты

Для тестирования изложенного алгоритма было подготовлено два набора данных. Первый использовался для обучения распознавателей угловых элементов номеров страниц паспорта (состоял их 333 изображений, то есть по 37 различных изображений каждой страницы паспорта). Второй набор данных использовался для проверки работоспособности и оценки качества детектирования и состоял из 616 различных изображений (распределение по типам страниц неравномерное, точная информация приведена в ).

Таблица 1. Статистика распознавания.

Количество изображений Качество детектирования
Стр. 4 34 88.86%
Стр. 5 129 89.15%
Стр. 6 90 91.11%
Стр. 7 88 97.73%
Стр. 8 58 91.38%
Стр. 9 59 94.92%
Стр. 10 57 91.23%
Стр. 11 53 100.00%
Стр. 12 48 91.67%
Итого 616 92.86%
В результате среднее качество детектирования составило 92.86%. Заметим, что много ошибок было получено при распознавании страницы №5 (несмотря на бо́льшую по сравнению с другими страницами обучающую выборку). Это связано в первую очередь с плотным заполнением. Некоторые из нераспознанных страниц к тому же с большим трудом могут быть распознаны даже человеком ().


Рисунок 4
Примеры нераспознаваемых изображений страниц паспорта:
а) исходное изображение; б) изображение фона
Полный текст статьи опубликован в сборнике трудов Института системного анализа РАН. Обработка информационных и графических ресурсов. 2013. Том 63, Выпуск 3. С. 106–110. «Распознавание гильоширных элементов: определение страниц паспорта РФ //Усилин С.А., Николаев Д.П., Шоломов Д.Л., Арлазаров В.В.
  1. ГОСТ Р 54109-2010. Защитные технологии. Продукция полиграфическая защищенная. Общие технические требования. 2010.
  2. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. 2006. С. 1072.
  3. Soille P. Morphological Image Analysis: Principles and Applications // Morphological Image Analysis Principles and Applications. Springer-Verlag, 1999. P. 391.
  4. Viola P., Jones M. Robust Real-time Object Detection // International Journal of Computer Vision. 2002.
  5. Добавить метки

Что такое гильош?

Гильо́ш (от французского guilloché — узор из волнистых линий) — орнамент в виде густой сети волнистых фигурных линий, переплетающихся между собой. Использовался для лепных украшений в классической архитектуре. Гильоши встречаются в романской архитектуре, архитектуре ренессанса и неоклассицизма. Гильоширование применяется в декорировании ювелирных изделий. На ювелирный металл наносят гильош, далее покрывают эмалью. Способ декорирования усиливает игру света на ювелирном изделии. Гильош может быть как симметричным, так и асимметричным по своему дизайну.

Печати с гильоширными элементами

В полиграфии технику гильоша используют для защиты бланков ценных бумаг, денежных купюр от подделок. Согласно существующим нормативам, гильоширные элементы должны занимать не менее 70% площади ценных бумаг. Причём из этой площади большая часть должна содержать многоцветные гильоширные композиции. В наши дни для построения гильошей используют компьютеры, а ранее применяли специальные гильоширные машины.

С появлением лазерной технологии для изготовления печатей и штампов, появилась возможность вставки в печати гильоширные элементы . Существуют особые векторные программы, в один миг вычерчивающие нужные линии и композиции по заданным математическим формулам. Гильош-элементами могут быть защитные сетки, розетты, бордюры, виньетки и уголки. Толщина линий в печатях с гильоширными элементами составляет 0,08 мм. Данную толщину линий при изготовлении печатей с защитой возможно воспроизвести только методом лазерной гравировки при высокоточном оборудовании.

Почему нельзя подделать?

Изготовить печати с гиоширными элементами наиболее популярной среди мошенников полимерной технологией или даже китайским лазерным гравером, невозможно. Подделать такую печать сложно, так как придется подбирать рисунок гильоширной сетки, если узор сетки не будет подобран, то его придется рисовать вручную, что является трудоемким процессом. Гильоширный элемент состоит из технически сложного рисунка, который трудно обрисовать вручную, кроме того, толщина линий, из которых состоит данный рисунок, мала.

error: