Comment dessiner un guilloché dans illustrator. Astuce intéressante avec des motifs de réflexion. Algorithme de reconnaissance de page de passeport

  • 05.05.2020

Guilloché

Guilloché sur l'arc de l'entrée du temple, S. Salvatore in Lauro, Rome

Dans l'industrie de l'imprimerie, la technique du guillochage (avec le filet de Tanger) est utilisée pour protéger les titres contre la contrefaçon. De nos jours, les ordinateurs sont utilisés pour construire des guilloches, et dans le passé, des machines de guillochage spéciales étaient utilisées. La machine à guillocher la plus simple était vendue en URSS comme jouet pour enfants "Spirograph".

Les éléments guillochés peuvent être des filets de protection, des rosaces, des bordures, des vignettes et des coins. Le guilloché peut être de conception symétrique ou asymétrique. Selon la réglementation en vigueur, les éléments guillochés doivent occuper au moins 70% de la surface des titres. De plus, la majeure partie de cette zone devrait contenir des compositions guillochées multicolores. Une composition guillochée ne peut pas être reproduite sur un duplicateur numérique, car la très faible épaisseur (40-70 microns) et la courbure en constante évolution de chaque ligne créent des obstacles insurmontables devant une unité de dessin à la résolution insuffisante aujourd'hui. Il est impossible de répéter la composition guillochée obtenue par la méthode d'impression d'iris, lorsqu'une couleur changeante en douceur et arbitrairement de chaque ligne est ajoutée à toutes les complexités, c'est impossible par d'autres moyens (impression offset, pochoir, typographie ou taille-douce). La fausse ligne sera soit continue mais monochrome, soit changeante de couleur, mais discontinue, constituée de points en demi-teintes. Les deux exigences ne peuvent pas être remplies en même temps. Entre autres choses, même les éléments guillochés monochromes sont difficiles à numériser, car ils contiennent souvent des motifs répétitifs. éléments périodiques, capable de charger d'énormes quantités de mémoire et de rendre difficile le fonctionnement d'un ordinateur. Il existe des programmes vectoriels spéciaux qui dessinent instantanément les lignes et les compositions nécessaires selon des formules mathématiques données. Guilloché est utilisé dans la décoration de bijoux. Le guillochage est appliqué sur le métal des bijoux, puis recouvert d'émail. Cette façon de décorer valorise les jeux de lumière sur le bijou.

Liens

  • Site de Pledge & Aldworth Engine Turners sur le tournage des moteurs (cliquez sur Référence de rotation de moteur illustrée barre latérale)
  • Éd. Jr. Pegg et Eric W. Weisstein Mathematical Patterns à Wolfram MathWorld.
  • Éditeur Cerberus Professional Guilloché (www.guard-soft.com)

Fondation Wikimédia. 2010 .

Synonymes:
  • Wasichek, Joseph
  • Erdman, Boris Robertovitch

Voyez ce que "guilloché" est dans d'autres dictionnaires :

    guilloché- n., nombre de synonymes : 1 décoration (129) Dictionnaire de synonymes ASIS. V.N. Trichine. 2013 ... Dictionnaire des synonymes

    Guilloché- C'est technologie spéciale protection de documents et de titres par une composition d'éléments guillochés placés à la surface du document protégé. Les éléments guillochés sont appelés un motif de nombreuses dentelles qui se croisent de manière complexe ... ... Bref dictionnaire explicatif de la polygraphie

    Guilloché- un motif ornemental sous la forme d'une variété d'anneaux entrelacés et de lignes ondulées. (Architecture : un guide illustré, 2005) ... Dictionnaire architectural

    guilloché- guilloché, je... dictionnaire d'orthographe russe

    Une carte en plastique- Cartes de paiement bancaires Plaque de carte en plastique de dimensions standard (54x86x0,76mm), en matériau spécial, résistant aux influences mécaniques et thermiques ... Wikipedia

    Cartes de paiement

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Qu'est-ce que le guillochage ?

Guilloché (du français guilloché - un motif de lignes ondulées) est un ornement sous la forme d'un réseau dense de lignes bouclées ondulées entrelacées les unes avec les autres. Utilisé pour les moulures dans l'architecture classique. Les guillochés se retrouvent dans l'architecture romane, Renaissance et néoclassique. Guilloché est utilisé dans la décoration de bijoux. Le guillochage est appliqué sur le métal des bijoux, puis recouvert d'émail. Le procédé de décoration met en valeur les jeux de lumière sur le bijou. Le guilloché peut être de conception symétrique ou asymétrique.

Impressions guillochées

En imprimerie, la technique du guillochage est utilisée pour protéger titres, billets de banque de faux. Selon la réglementation en vigueur, les éléments guillochés doivent occuper au moins 70% de la surface des titres. De plus, la majeure partie de cette zone devrait contenir des compositions guillochées multicolores. De nos jours, les ordinateurs sont utilisés pour construire des guilloches, et dans le passé, des machines de guillochage spéciales étaient utilisées.

Avec l'avènement de technologie laser pour la fabrication de sceaux et de timbres, il est devenu possible d'insérer dans éléments guillochés imprimables. Il existe des programmes vectoriels spéciaux qui dessinent instantanément les lignes et les compositions nécessaires selon des formules mathématiques données. Les éléments guillochés peuvent être des filets de protection, des rosaces, des bordures, des vignettes et des coins. L'épaisseur des lignes des joints avec éléments guillochés est de 0,08 mm. Cette épaisseur de lignes dans la fabrication des scellés avec protection ne peut être reproduite que par la méthode gravure laser avec des équipements de haute précision.

Pourquoi ne peux-tu pas faire semblant ?

Il est impossible de fabriquer des sceaux avec des éléments giospace en utilisant la technologie polymère la plus populaire parmi les escrocs ou même avec un graveur laser chinois. Il est difficile de forger une telle impression, car il faudra sélectionner un quadrillage guilloché, si le quadrillage n'est pas sélectionné, il faudra alors le dessiner à la main, ce qui est un processus laborieux. L'élément guilloché est constitué d'un motif techniquement complexe difficile à dessiner à la main, de plus, l'épaisseur des lignes qui composent ce motif est faible.

Guilloché - il s'agit d'une technologie spéciale pour la protection des billets de banque, des documents, des titres et d'autres types de produits imprimés (billets, timbres d'accise, certificats et de nombreux autres documents à l'échelle de l'État).

La protection des documents est assurée par l'application de compositions complexes de divers éléments guillochés sur des formulaires. L'élément guilloché est un motif complexe de nombreuses fines lignes de dentelle se croisant plusieurs fois (). Typiquement, ces éléments sont représentés par différents types de filets de protection, de rosettes, de bordures, de vignettes et de coins. Le guilloché peut être de conception symétrique ou asymétrique.

Selon la réglementation en vigueur, les éléments guillochés doivent occuper au moins 70% de la surface des titres.
De plus, la majeure partie de cette zone devrait contenir des compositions guillochées multicolores.

Image 1

a) billet de 5 roubles de l'échantillon 1997 b) image de la page du passeport d'un citoyen de la Fédération de Russie
image originale
(3158.74 Ko, PNG-24)
Lors de la reconnaissance d'images de documents, on doit souvent faire face à divers éléments guillochés. Dans le même temps, faisant généralement partie de l'arrière-plan, le guilloché ne fait que compliquer le processus de reconnaissance des informations significatives (compliquant l'algorithme de "suppression" de l'arrière-plan, qui fait partie intégrante de tout système de reconnaissance). Cependant, dans un certain nombre de problèmes, les éléments guillochés sont des objets significatifs en eux-mêmes et doivent être reconnus.

Par exemple, une telle situation se produit lors de la reconnaissance des pages d'un passeport d'un citoyen de la Fédération de Russie (). Pour plus de sécurité, le numéro de page du passeport est imprimé sous forme de rosette guillochée (). Cependant, lors de la mise en place d'algorithmes de reconnaissance de tels graphiques, un certain nombre de difficultés surgissent. Lorsque vous essayez de construire un vecteur de caractéristiques d'un objet reconnaissable à partir d'une image haute résolution, en raison des particularités des éléments guillochés (qui, rappelons-le, sont un motif des lignes les plus fines), sa valeur changera de manière significative avec des distorsions géométriques mineures (comme, par exemple, un décalage ou une rotation).

D'autre part, une tentative de construction d'un vecteur de caractéristiques à partir d'une image à faible résolution échoue en raison d'un contraste insuffisant de l'objet reconnu. De plus, des difficultés supplémentaires de reconnaissance créent d'éventuelles interférences supplémentaires. Par exemple, les numéros de page des passeports, déjà mal reconnaissables, sont souvent recouverts de divers tampons et sceaux.

Dans cet article, nous expliquerons aux lecteurs la technique de reconnaissance des éléments guillochés en utilisant l'exemple des numéros de page d'un passeport d'un citoyen de la Fédération de Russie. La technique décrite ci-dessous, après des modifications mineures, peut être utilisée pour traiter et reconnaître le guillochage appliqué à d'autres documents ().


Figure 2
Exemples de documents contenant des éléments guillochés :
a) passeport étranger d'un citoyen de la Fédération de Russie b) carte d'identité d'un militaire de la Fédération de Russie
image originale
(3638.15 Ko, PNG-24)

Algorithme de reconnaissance de page de passeport

Ainsi, sur l'image de la page du passeport, vous devez déterminer le numéro. Dans le même temps, l'orientation exacte de la page est inconnue et il peut également y avoir des interférences sous forme de timbres et de sceaux ().

Immédiatement avant la reconnaissance, il est nécessaire de «préparer» l'image d'origine: supprimer le bruit et déterminer l'orientation correcte de l'image. Notez que les objets reconnaissables (numéros de page de passeport) et les interférences possibles sont principalement représentés comme une composition de lignes dont les caractéristiques géométriques sont connues (dans notre cas, seule l'épaisseur est importante). Lorsque vous travaillez avec de tels objets, le filtrage morphologique est souvent utilisé.

La morphologie (morphologie mathématique) est un outil d'extraction et d'analyse d'éléments graphiques de structure géométrique connue dans une image. Les principales opérations morphologiques sont la dilatation et l'érosion. La dilatation de l'image f(x,y) le long de l'élément structurel rectangulaire e=((x,y) :|x|≤a,|y|≤b) est notée fe et est définie comme suit :

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

De même, l'érosion de l'image f(x,y) le long de l'élément structurel e est notée fe et est définie comme suit :

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

Considérons deux opérations morphologiques plus importantes : l'ouverture et la fermeture. L'ouverture de l'image f(x,y) le long de l'élément de structure e est notée fe et est définie par l'égalité fe=(fe)e. De même, la fermeture de l'image f(x,y) par la primitive e est notée fe et est définie comme fe=(fe)e. La fermeture lisse les contours de l'objet, "coupe" les isthmes étroits et élimine les saillies de faible largeur. L'ouverture a également tendance à lisser des sections des contours, mais, contrairement à l'ouverture, elle «remplit» les espaces étroits et les longues dépressions de faible largeur, ainsi que les espaces vides du contour.

Soit l'épaisseur caractéristique des lignes guillochées en dentelle t g , la distance caractéristique entre deux lignes guillochées d g , et l'épaisseur des lignes de tampon t s . A noter que pour les pages du passeport, le ratio est vrai :

Tg< d g < t s

Étape 1.À l'aide de l'opération d'ouverture, nous «fusionnons» les lignes formant le guilloché les unes avec les autres. Cela augmentera le contraste des objets reconnaissables, sans pratiquement changer le type d'interférence (puisque d g

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

Étape 2 Connaissant l'épaisseur des lignes des timbres, nous supprimerons les bruits éventuels à l'aide d'une fermeture. Introduisons des éléments structurels pour "supprimer" les lignes horizontales et verticales des timbres comme e 2 h=((x,y):|x|≤0,|y|≤t s ) et e 2 v=((x,y) :|x |≤t s ,|y|≤0) respectivement. Ensuite, l'image de fond (c'est-à-dire l'image de la page de passeport "sans encombrement") est obtenue comme suit ():

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))

Étape 2*. Après avoir obtenu l'image de fond en bonus, il est facile d'obtenir une image f 2 *(x,y) ne contenant que du bruit (). Il est obtenu en soustrayant l'arrière-plan de l'image d'origine et peut être utile pour analyser le remplissage de la page (s'il y a des tampons sur la page actuelle du passeport).

Après suppression du bruit, l'image est considérée comme préparée pour déterminer l'orientation et le numéro de page. Notez que l'orientation de page préférée peut être trouvée en détectant et en analysant l'emplacement de la marque de coin de page (), qui pour un passeport russe doit toujours être en bas. Notez que l'algorithme de détection doit être résistant aux distorsions mineures de l'objet et au bruit.

De plus, le réglage de l'algorithme doit être effectué sur un petit ensemble d'apprentissage. L'un des algorithmes les plus célèbres qui répondait à ces exigences est peut-être la méthode de Viola et Jones.


figure 3
Page de reconnaissance du passeport d'un citoyen de la Fédération de Russie :
a) l'image originale (à l'envers); b) filtrage morphologique de type « ouverture » ; c) image d'arrière-plan sélectionnée ; d) image en surbrillance des phoques ; e) détermination de l'orientation de la page ; f) reconnaissance du numéro de page
L'algorithme de détection d'objets de Viola et Jones a été développé à l'origine pour rechercher des visages dans des images en temps réel. Il considère le problème de détection comme un problème de classification binaire à chaque point, c'est-à-dire que pour chaque décalage possible dans l'image, à l'aide d'un reconnaisseur pré-entraîné (classificateur), une hypothèse sur la présence de l'objet souhaité dans une position donnée est vérifiée . Les principales caractéristiques de l'algorithme sont les suivantes :
  • Utilisation des entités Haar rectangulaires comme entités de base lors de la construction d'un classificateur.
  • L'utilisation de l'intégrale dite d'image, qui vous permet de calculer rapidement les caractéristiques élémentaires.
  • Utilisation de l'algorithme efficace d'apprentissage automatique AdaBoost pour former les classificateurs.
  • Utilisation de la structure en cascade des classificateurs pour réduire le temps total de traitement des images.
Le même algorithme est également utilisé pour reconnaître le numéro de page du passeport en préformant des classificateurs individuels pour chaque rosette guillochée correspondant aux numéros de page.

Étape 3À l'aide d'un classificateur pré-entraîné, nous déterminons l'emplacement possible des marques de coin sur l'image d'arrière-plan f 2 (x, y). Si l'étiquette trouvée est située en haut, faites pivoter l'image de 180 degrés autour du centre ().

Étape 4 Après avoir déterminé l'orientation de la page et, si nécessaire, en faisant pivoter l'image, nous appliquons chacun des classificateurs entraînés des numéros de rosette guillochée à l'image d'arrière-plan f 2 (x, y). Le classificateur qui fournit plus de résultats dans la région centrale de l'image déterminera le numéro de page souhaité ().

Résultats expérimentaux

Deux ensembles de données ont été préparés pour tester l'algorithme décrit. Le premier a été utilisé pour former les reconnaisseurs des éléments d'angle des numéros de page de passeport (il se composait de 333 images, c'est-à-dire 37 images différentes de chaque page de passeport). Le deuxième ensemble de données a été utilisé pour vérifier les performances et évaluer la qualité de la détection et se composait de 616 images différentes (la répartition par types de pages est inégale, pour les informations exactes, voir ).

Tableau 1. Statistiques de reconnaissance.

Nombre d'images Qualité de détection
Page 4 34 88.86%
Page 5 129 89.15%
Page 6 90 91.11%
Page 7 88 97.73%
Page huit 58 91.38%
Page neuf 59 94.92%
Page Dix 57 91.23%
Page Onze 53 100.00%
Page 12 48 91.67%
Total 616 92.86%
En conséquence, la qualité de détection moyenne était de 92,86 %. Notez que de nombreuses erreurs ont été reçues lors de la reconnaissance de la page n ° 5 (malgré l'ensemble d'apprentissage plus important par rapport aux autres pages). Ceci est principalement dû au remplissage dense. De plus, certaines des pages non reconnues peuvent être reconnues très difficilement même par une personne ().


Figure 4
Exemples d'images non reconnaissables de pages de passeport :
a) l'image originale ; b) image de fond
Le texte intégral de l'article est publié dans la collection d'ouvrages de l'Institut d'analyse des systèmes de l'Académie des sciences de Russie. Traitement de l'information et des ressources graphiques. 2013. Volume 63, Numéro 3. P. 106–110. « Reconnaissance des éléments guillochés : détermination des pages du passeport de la Fédération de Russie // Usilin S.A., Nikolaev D.P., Sholomov D.L., Arlazarov V.V.
  1. GOST R 54109-2010. Technologies de protection. Produits d'impression protégés. Exigences techniques générales. 2010.
  2. Gonzalez R., Woods R. Traitement numérique des images. 2006. S. 1072.
  3. Soille P. Analyse Morphologique d'Images : Principes et Applications // Principes et Applications de l'Analyse Morphologique d'Images. Springer-Verlag, 1999, page 391.
  4. Viola P., Jones M. Détection robuste d'objets en temps réel // International Journal of Computer Vision. 2002.
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