Распознавание гильоширных элементов на примере паспорта рф. Как нарисовать гильош в иллюстраторе
Гильош - орнамент в виде густой сети волнистых фигурных линий, переплетающихся между собой. В полиграфии технику гильоша используют для защиты ценных бумаг от подделок. В этом уроке мы узнаем, как всего за несколько шагов сделать подобный узор в Adobe Illustrator.
Шаг 1. Форма
Создадим новый документ (Ctrl + N). Нарисуем произвольную кривую с помощью пера (Р). Заметьте, что конечные точки мы располагаем горизонтально. Для этого достаточно зажать Shift. Ниже нарисуем еще одну кривую, также с горизонтально ориентированными конечными точками.
Выделим начальные точки кривых с одной стороны с помощью Частичного выделения (А) и подравняем по левому краю на Панели выравнивания.
Тоже самое сделаем и для конечных точек.
С помощью Пера (Р) соединим начальные точки.
Нам нужно отразить полученный объект. Сделаем это с помощью соответствующего инструмента (О). Кликаем в точке A, удерживая Alt. В открывшемся диалоговом окне выбираем Вертикальное направление и жмем Копировать.
Выделим по очереди верхние и нижние замыкающие точки, соединим их в одну кривую (Ctrl + J).
Шаг 2. Заливка
Нарисуем прямую с помощью Пера (Р) или Линии (\).
Не снимая выделения, зажмем Shift и Alt и потянем на некоторое расстояние вниз. Таким образом мы продублируем прямую.
Теперь сделаем Переход между линиями. Для этого, выделив их, нажмем Ctrl + Alt + В, после чего два раза кликнем по инструменту Переход (W) и в появившемся окне поставим значение 4 рх.
Для цветного гильоша мы можем закрасить обводки в разные цвета.
Поместим объект из линий ниже объекта из волнистых путей (Ctrl+Shift+[ или перетянуть на панели слоев). Выделяем все созданные объекты, затем переходим Объект > Деформация > Сделать из верхнего объекта (Object > Envelope Distort > Make with Top Object) или же комбинацией Ctrl + Alt + C. Получилось красиво, но с неточностями.
Для их исправления переходим в настройки Object > Envelope Distort > Envelope Options и увеличиваем Fidelity до значения 90-100.
Шаг 3. Кисть
Перетащим полученный объект на панель Кистей и выберем тип Объектная кисть.
Не изменяя параметров в следующем диалоговом окне, нажимаем на OK. Если вы используете Adobe Illustrator CC-CC2014, то у вас есть возможность автоматически генерировать угловую плитку. Для этого выберите один из четырех возможных вариантов. Это даст нам возможность применять кисть к формам, которые имеют углы.
Шаг 4. Делаем гильош.
Нарисуем окружность (L) без заливки и применим на ней нашу новую кисть.
Простейший гильош готов. Впрочем, смотря с какой стороны посмотреть на эту простоту. Даже такой рисунок смотрится впечатляюще. А что, если мы покрутим настройки кисти?
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) 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. 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 (). 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. 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. 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. Всем привет! В этом уроке я покажу, как в Adobe Illustrator делать гильоши, узоры для защиты денег и других ценных бумаг. На самом деле есть масса способов нарисовать подобный узор, но сегодня мы рассмотрим интересный трюк, благодаря которому гильош у нас получится быстро и легко. В уроке я буду применять шаблоны отражения. Например можно использовать Magic Wheel или Live Mirror. Эти шаблоны отражения представляют собой AIT
файлы. Откроем один из них - Live-Mirror-Template-24
. Всего в наборе Live Mirror
27 шаблонов с самыми разными эффектами отражения. Вот такой документ вы получите в иллюстраторе, когда откроете 24-й шаблон.
f 2v (x,y)=(f 1 e 2v)(x,y)
f 2 (x,y)=max{f 2h (x,y),f 2v (x,y)}
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:
Этот же алгоритм используется и для распознавания номера страницы паспорта путем предварительного обучения индивидуальных классификаторов для каждой гильоширной розетты, соответствующей номерам страниц.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.
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 ().
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%
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.
Что такое гильош?
Печати с гильоширными элементами
Почему нельзя подделать?
В любом из этих секторов можно рисовать. И шаблон будет автоматически отражать нарисованные объекты в другие сектора. Текст для примера можно удалить. И нарисовать после этого круг с чёрной обводкой. Заливку нужно выключить.
В этом шаблоне круг сразу продублируется в нижний уровень. То есть нарисовали одну фигуру, а получили сразу две. Затем, если применить к кругу эффект Effect > Distort & Trunsform > Pucker & Bloat , то получится круговой узор.
В принципе, можно на этом остановиться. Но для эксперимента начните двигать исходный круг в сторону. Для этого удобно использовать кнопки со стрелками на клавиатуре.
При смещении круга узор будет изменяться. И можно получить что-то более сложное. Как раз вырисовывается гильош.
Чтобы преобразовать эффекты отражения в обычные векторные формы достаточно выделить всё (Ctrl+A) и выполнить Object > Expand Appearance .
После этого новоиспечённый гильош можно добавить в свой дизайн.
Очень занимательная штука. Можно использовать другие шаблоны, с разными углами отражения и эффектами. Также можно экспериментировать с разными геометрическими фигурами. Благодаря этому способу сделать пару десятков гильошей не составит труда.
Напоследок вот ещё видео урок, где я показываю создание гильошей с помощью похожих приёмов.
На этом всё. Напоминаю, что ваши уроки по Adobe Illustrator тоже могут попасть на этот блог. Подробности в статье.