Способ и устройство для защиты от подделки документов с использованием цифрового растрирования

1 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу и устройству для создания изображений со скрытыми, защищающими документы от подделки знаками, обычно в печатном или непечатном (электронном) виде, в частности к способу и устройству для цифрового растрирования с использованием кодированных цифровых растров, созданных с помощью компьютерной программы на компьютерной системе. Предлагаемые в изобретении способ и устройство основаны на сочетании первичного и вторичного изображений, при котором вторичное изображение становится различимым только в том случае,когда исходный документ просматривается через специальное декодирующее устройство. Предпосылки создания изобретения Для защиты от несанкционированного дублирования или изменения документов, изготовленных из листового материала, таких как билеты, чеки, банкноты и т.п., часто используют специальные знаки или фоновые узоры. Такие специальные знаки или фоновые узоры обычно наносят на листовой материал с помощью некоторых типов печатных процессов, например офсетной печатью, литографией, высокой печатью или другими способами печатания, использующими механические системы, либо методами фотографии, ксерографии и множеством других способов. Указанные знаки или узоры могут быть получены с использованием обычных печатных красок, специальных печатных красок, которые могут быть магнитными, флуоресцентными и иными, порошков, которые могут быть закреплены на поверхности листового материала термообработкой, светочувствительных материалов, таких как соли серебра или азокрасители, и иных материалов. Для защиты документов от быстрой подделки большинство из таких наносимых на листовые материалы узоров должны обладать соответствующей сложностью и разрешающей способностью. Поэтому их применение увеличивает стоимость изготовления документов и во многих случаях не обеспечивает достаточно эффективной защиты от несанкционированного дублирования или изменения. Были разработаны различные методы защиты документов от возможной подделки,включая использование создающих муаровый эффект линейных структур, точечных структур с точками переменных размеров, вторичных изображений, прозрачных участков, штриховых кодов, основанных на дифракции света голограмм и т.д. Однако ни один из этих методов не позволяет включить в первичное изображение надежно защищающее от подделки разборчивое вторичное изображение таким образом, чтобы вторичное изображение не сказывалось на качестве первичного изображения и чтобы удалось достичь дополнительных с точки зрения защиты 2 документа от подделки преимуществ, связанных с таким включением в документ вторичного изображения. Обычные системы кодирования и декодирования знаков на печатной продукции позволяют получать изображения с панорамограммным параллаксом или зашифрованные изображения. Такая обычная система описана в патенте US 3937565, выданном на имя A. Alasia 10 февраля 1976 г. Согласно этому патенту знаки наносят на документ фотографическим методом с использованием растра, состоящего из двояковыпуклых линзовых линий (т.е. линзового растра), с известной пространственной плотностью линз (например, 69 линий на дюйм). Недостатком фотографического, или аналогового, метода получения изображений кодирующих знаков является необходимость в использовании специализированной камеры. Кроме того, аналоговые изображения имеют ограничения, связанные с тем, что область, занимаемая защищающими документ от подделки знаками, обычно становится видимой в окружении расположенных на переднем плане (вторичных) изображений. Помимо этого, при создании защищающего от подделки фотографического изображения трудно объединять несколько вторичных изображений с потенциально различными параметрами из-за невозможности повторного экспонирования участков пленки. Существующие в настоящее время различные методы репродуцирования, такие как создание печатных или непечатных (электронных) изображений, используемые для распространения визуально воспринимаемой информации,основаны на растрировании изображения. В этих методах изображение разбивается на множество систематически скоординированных между собой элементарных точек, пикселей и т.п., размер которых меньше разрешающей способности человеческого глаза. На фиг. 1 А-1 Е показаны примеры известных различных трафаретных сеток (растров), которые могут быть использованы для получения изображения 100,имеющего различные оттенки. На фиг. 1 А участок 102 изображения 100 показан в увеличенном масштабе, позволяющем более наглядно пояснить эффект, создаваемый различными методами растрирования, при этом на фиг. 1 Б показан сплошной или непрерывный тон, на фиг. 1 В показан концентрично-круглый растр, на фиг. 1 Г показан растр со стохастически распределенными элементами, на фиг. 1 Д показан линейный растр и на фиг. 1 Е показан растр с эллиптическими элементами. Хотя трафаретные сетки(растры) таких типов и позволяют репродуцировать изображение, но одновременно ухудшают по сравнению с исходным качество репродуцированного изображения, "зашумливая" его в процессе воспроизведения. Кроме того, несовершенство различных систем и материалов, используемых для репро 3 дуцирования изображений, таких как печатная краска, запечатываемый материал (т.е. бумага,пластик и т.п.), электронные лучи, пиксели дисплея и т.п., не позволяют создавать и группировать элементарные носители информации, такие как точки, пиксели и т.п., в полном соответствии с четкими теоретическими требованиями, и поэтому создаваемые такими системами изображения всегда обладают большими или меньшими искажениями. Такие искажения дополнительно увеличивают "шум", возникающий при воспроизведении изображения. При электронном или печатном методе четырехкрасочного репродуцирования качество изображения также ухудшается из-за того, что при таком репродуцировании миллионы цветовых оттенков исходного изображения должны быть воспроизведены с помощью только трех цветов, создаваемых печатными красками, обладающими оптически несовершенными свойствами. Как показано на фиг. 2 А и 2 Б, все перечисленные выше факторы вместе с рядом других приводят к тому, что ни один из созданных компьютером элементов 202-210 растра не имеет после печати теоретически совершенной формы, требуемого расположения и заданных размеров, как это проиллюстрировано на примере этих же элементов 202 А-210 А в напечатанном виде. Для большей наглядности элементы 202-210 и 202 А-210 А растра показаны на чертеже с увеличением 100:1. Растрирование и проблемы цветопередачи являются важнейшими вопросами при многокрасочном репродуцировании. Для решения проблем, связанных с цветопередачей, были разработаны два международных стандарта. Такими стандартами являются повсеместно используемые колориметрическая система RGB (красныйзеленый-синий) и субтрактивная цветовая модель(голубой-пурпурный-желтыйчерный). В некоторых случаях иногда используется и шестикрасочное репродуцирование. При использовании обычной трафаретной сетки (растра) с 80 линиями/см на участке 0,125 х 0,125 мм (0,005 х 0,005 дюйма) с точными размером, геометрической формой, положением и толщиной можно напечатать различными красками четыре растровых элемента. Такое увеличение разрешения еще больше осложняет проблему, поскольку при уменьшении размера растровых элементов или пикселей (т.е. увеличении разрешения трафаретной сетки или растра) хотя и уменьшается "шум" в изображении,одновременно более ярко проявляются все недостатки применяемых материалов и технологических процессов, связанные с их несовершенством. Чем ближе разрешение растра к разрешению, обеспечиваемому процессом репродуцирования (т.е. к пределам печатных свойств), тем в большей степени несовершенст 002934 4 во технологического процесса оказывает нежелательное влияние на создаваемое изображение. Для уменьшения влияния всякого рода недостатков, связанных с указанным несовершенством применяемых материалов и технологических процессов, их необходимо обязательно учитывать при последующем репродуцировании изображений. По этой причине представляется целесообразным представлять исходное изображение в оцифрованном или сканированном виде и разбивать его на элементарные пиксели с непрерывно изменяющимся оттенком (тоном) путем использования соответствующей трафаретной сетки или растра. При этом все пиксели будут иметь один и тот же размер, а их плотность может быть различной в соответствии с действительным изображением. После соответствующего изменения теоретической плотности пиксели с непрерывно меняющимся тоном могут быть преобразованы в элементы растрового изображения (битовый массив). В растровом изображении растровые элементы имеют различный размер, но суммарная их плотность остается постоянной. В этом заключается определенное преимущество, поскольку при печати (за исключением глубокой печати) толщина или оптическая плотность заполнения участков оттиска печатной краской остается повсюду одинаковой. Поэтому пиксель с непрерывно изменяющимся тоном, имеющий,например, максимальную площадь 0,125 х 0,125 мм (0,005 х 0,005 дюйма, при использовании трафаретной сетки с 80 линиями/см) и плотность, например, в 25%, преобразуется в растровый элемент, оптический эквивалент которого покрывает только 25% той же площади, но при максимальной эквивалентной плотности. Некоторые известные методы и устройства для репродуцирования, такие как ротационная глубокая печать травлением, электронные дисплеи и некоторые цифровые принтеры, используют пиксели с непрерывно изменяющимся тоном. Другие процессы репродуцирования, такие как офсетная печать, и большинство цифровых методов печати используют для создания изображений растровые элементы. Известны и другие методы репродуцирования, такие как металлография и ротационная глубокая печать, которые используют одновременно и пиксели с непрерывно изменяющимся тоном, и растровые элементы. Процесс преобразования изображений, состоящих из пикселей с непрерывно меняющимся тоном, в изображения, состоящие из растровых элементов, является достаточно сложной процедурой и имеет первостепенное значение в технологии растрирования. Связано это с тем,что теоретическая плотность элементарных пикселей с непрерывно изменяющимся тоном,полученных в результате сканирования, изменяется заранее с учетом всех технологических не 5 совершенств последующего процесса репродуцирования. Так, например, для процесса репродуцирования офсетной печатью могут быть характерны следующие недостатки: 1. возникновение искажений в форме и размере преобразованных растровых элементов на таких последующих стадиях процесса репродуцирования, как преобразование пикселей с непрерывно изменяющимся тоном в растровые элементы,создание растровых элементов в группах изображений, в которых могут возникать эффекты муара,экспозиция и обработка пленки,копирование на формную пластину,обработка формной пластины и процесс печатания; 2. несовершенство оптических свойств применяемых красок. Искажение растровых элементов происходит, главным образом, в процессе печатания. В процессе печатания приходится сталкиваться с такими заранее непредсказуемыми явлениями,как неоднородность поверхности бумаги, резинотканевой пластины и печатной краски,искажения из-за неоднородного натиска в зоне печати,механические дефекты печатного аппарата и деформация типографской бумаги. Различные полиграфические технологии обладают различными недостатками, присущими тому или иному конкретному процессу печатания. С учетом несовершенства различных методов печатания и необходимости компенсации их недостатков были разработаны различные технологии растрирования и различные трафаретные сетки (растры). При цифровой печати процесс растрирования приобретает особую важность. В настоящее время существуют различные методы цифровой печати, такие как лазерная печать, струйная печать, печать с переносом краски испарением,магнитография, электростатическая печать и т.д. Поскольку все эти методы находятся в настоящее время в состоянии развития, они еще более несовершенны, чем традиционные методы печатания. Коррекция технологических недостатков того или иного метода печатания дополнительно усложняется при печатании ценных бумаг. Чем меньше или тоньше печатаемый элемент,тем больший вес приобретают возникающие в процессе его печатания относительные искажения и тем более сложной становится задача компенсации таких искажений. Краткое изложение сущности изобретения С учетом рассмотренных выше недостатков, присущих известным способам и устройствам, в основу настоящего изобретения была по 002934 6 ложена задача повысить степень защиты от подделки различных документов, таких как билеты, паспорта, водительские удостоверения,денежные документы, средства оплаты почтовых отправлений и т.п., путем сокрытия в первичном, или основном, изображении вторичного изображения, которое можно было бы увидеть только при использовании соответствующего декодера. Предлагаемый в настоящем изобретении способ заключается в том, что растрируют первичное изображение с получением первого изображения, состоящего из растровых элементов,и растрируют вторичное изображение, скомпенсированное его собственным обращенным изображением, с получением второго изображения,состоящего из растровых элементов. Затем на основе выбранной схемы кодирования и коррекции объединяют первое изображение, состоящее из растровых элементов, со вторым изображением, состоящим из растровых элементов, в общее изображение, состоящее из растровых элементов, в результате чего второе изображение оказывается скрытым внутри первого изображения. В завершение на основе общего изображения, состоящего из растровых элементов, получают выходное изображение, в котором первичное изображение является видимым невооруженным глазом, а вторичное изображение скрыто и невидимо невооруженным глазом. Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству для осуществления способа сокрытия вторичного изображения в первичном изображении и изготовления высококачественных "твердых" (печатных) и/или "мягких" (недокументальных) копий объединенного изображения на различных носителях и материалах. Кроме того, в настоящем изобретении предлагается основанный на программном обеспечении способ и устройство для цифрового включения вторичного изображения в первичное изображение. Вторичное изображение в оцифрованном виде может быть декодировано с помощью различного рода оптических или электронных декодеров, выбираемых самим пользователем. При этом можно использовать различные степени защиты и сокрытия вторичного изображения, которое может быть повернуто или разделено на отдельные "слои" по отношению к другим вторичным изображениям. После этого первичное изображение растрируют или разделяется на ряд элементов. В общем случае при изготовлении печатной копии изображения изображение составляется из ряда"принтерных растровых элементов" ("точек"),плотность которых варьируется в соответствии с определенными цветами, присутствующими в различных составляющих частях изображения. Основанный на программном обеспечении способ и устройство, предлагаемые в настоящем изобретении, обеспечивают возможность полу 7 чения растрированного первичного изображения, в котором элементы или изображения (например, точки, пиксели и т.п.) модифицированы таким образом, чтобы в них содержались элементы вторичного изображения, и в то же время соответствующим образом искажены для коррекции и компенсации указанных модификаций и ожидаемых недостатков используемого метода репродуцирования. Окончательное комбинированное изображение воспринимается невооруженным глазом как исходное первичное изображение. Однако, поскольку элементы, на которые растрированы составляющие изображения, сформированы с учетом аппроксимации закодированного рисунка вторичного изображения, декодер будет обнаруживать скрытое вторичное изображение. Из-за необходимости высокого разрешения для печати столь сложных линий, лежащих в основе вторичного изображения, любые попытки скопировать такое печатное изображение электромеханическим устройством или каким-либо иным способом чаще всего оказываются неудачными и не позволяют репродуцировать скрытое вторичное изображение. В результате использование цифровых методов позволяет объединить несколько различных вторичных изображений в одно общее вторичное изображение, которое затем может быть вновь включено в растрированное первичное изображение. Каждое отдельное вторичное изображение может быть расположено в первичном изображении под любым углом и обладать различной степенью скрытости. В другом варианте полутоновое первичное изображение можно разделить на основные составляющие его печатные цвета (используя, например, субтрактивную цветовую модель голубой-пурпурныйжелтый-черный (CMYK), аддитивную цветовую модель красный-зеленый-синий (RGB) или любую другую систему цветоделения). В некоторых случаях можно использовать одноцветные растровые (битовые) форматы. Одно или несколько вторичных изображений после этого могут быть по отдельности встроены в каждое из цветоделенных изображений. После повторного объединения цветов для получения окончательного первичного изображения декодер будет обнаруживать различные вторичные изображения, скрытые в различных цветоделенных изображениях. Одно вторичное изображение можно также скрыть в одном или нескольких цветоделенных изображениях. В этом случае вторичное изображение можно будет считать декодером только после повторного объединения всех цветоделенных изображений, в которых было скрыто вторичное изображение. При необходимости первичное изображение можно выполнить сплошным цветным тоном или в виде текстурного фона, содержащего при рассмотрении через соответствующий декодер скрытое вторичное изображение. Такие 8 участки сплошного тона можно часто увидеть на чеках, денежных документах, билетах и т.п. К другим возможным применениям изобретения относится кодирование первичного изображения, являющегося фотографией человека, персональными данными этого человека в качестве вторичной информации, соответственно вторичного изображения (т.е. включение в первичное изображение его подписи, группы крови, истории болезни и т.п.). Такой подход фактически исключает возможность изготовления поддельного удостоверения личности или водительского удостоверения путем простой замены существующей фотографии на фальшивую. Помимо указанных выше персональных данных во вторичное изображение для кодирования им первичного изображения можно включить и иную информацию о человеке (например, рост, вес, идентификационный номер и т.п.). Настоящее изобретение может также найти применение при изготовлении, например,следующих документов: кредитных карт, паспортов, удостоверений личности с фотографиями, денежных документов, входных билетов на культурно-массовые мероприятия, акционерных сертификатов, облигаций, банковских и дорожных чеков, этикеток, подтверждающих подлинность маркированных ими товаров (например,одежды, лекарств, вин, видеокассет, компактдисков, косметики, деталей машин и фармацевтической продукции), марок для оплаты пошлин и почтовых марок, свидетельств о рождении,технических паспортов транспортных средств,документов, удостоверяющих право владения земельным участком, и иных аналогичных договоров, а также виз. Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства для защиты от подделки, использующих программное обеспечение компьютерной системы для создания изображений со скрытыми знаками, обычно в печатной форме. Скрытое изображение может быть в последующем декодировано и просмотрено с помощью специального декодера, настроенного на параметры выполняемого в соответствии с заданной программой процесса кодирования. Другой задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства для защиты от подделки, использующих программное обеспечение компьютерной системы, которые обеспечивали бы растрирование первичного изображения и разбиение вторичного изображения на соответствующие элементы с последующим восстановлением растрированного первичного изображения в соответствии с рисунком скрытого вторичного изображения. Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства для защиты от подделки, использующих программное обеспечение компьютерной системы, 9 которые обеспечивали бы преобразование первичного изображения в полутоновое изображение для включения в него вторичного изображения. Следующей задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства для защиты от подделки, использующих программное обеспечение компьютерной системы,которые обеспечивали бы последующее разделение полутонового первичного изображения на его цветовые составляющие, т.е. на цветоделенные изображения, в каждое из которых можно было бы включить вторичное изображение, с последующим повторным объединением этих цветоделенных изображений с получением конечного закодированного объединенного изображения. Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства для защиты от подделки, использующих программное обеспечение компьютерной системы,которые обеспечивали бы считывание скрытого изображения только цифровым методом с использованием программно реализованного фильтра. В этом случае вторичное изображение может быть закодировано с помощью программы, а считывающее устройство также может быть реализовано на программном уровне. Кроме того, программное обеспечение по кодированию и декодированию могут быть программируемыми самим пользователем. Другие задачи, объекты и преимущества изобретения более подробно рассмотрены в приведенном ниже описании со ссылкой на прилагаемые чертежи, при этом в последующем описании приведены примеры некоторых вариантов возможного осуществления настоящего изобретения. Прилагаемые к описанию чертежи составляют его часть, и на них в качестве примера проиллюстрированы различные варианты выполнения и отличительные особенности настоящего изобретения. Краткое описание чертежей Ниже настоящее изобретение рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи. При этом следует отметить, что в соответствии с общепринятой практикой чертежи выполнены без соблюдения масштаба. Более того, для наглядности размеры отдельных деталей произвольно увеличены или уменьшены. На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано: на фиг. 1 А-1 Е - примеры различных известных печатных растров, используемых для получения печатного изображения с различными оттенками и цветами,на фиг. 2 А и 2 Б - искажения растровых элементов изображения, возникающие в процессе печати,на фиг. 3 - схема определения элементов изображения предлагаемым в настоящем изобретении способом, 002934 10 на фиг. 4 А-4 Г - методы представления различных оттенков изображения путем изменения процента площади, занимаемой растровыми точками, по отношению к площади растровой ячейки,на фиг. 5 - пример сокрытия информации внутри изображения с помощью коррекции,на фиг. 6 - схема добавления скрытой информации к изображению путем модификации плотности пикселей с непрерывно изменяющимся тоном без модификации средней плотности суперячейки,на фиг. 7 А-8 Б - схема добавления скрытой информации к изображению путем модификации растровой точки без модификации процента площади, занимаемой точкой, или процента площади, занимаемой точками в суперячейке,на фиг. 9 А-9 Б - схема добавления скрытой информации к изображению путем модификации угла наклона растровой точки без модификации процента площади, занимаемой точкой,на фиг. 10 А-10 Б - схема добавления скрытой информации к изображению путем модификации положения растровой точки без модификации процента площади, занимаемой точками в суперячейке,на фиг. 11 А-11 Б - схема добавления скрытой информации к изображению путем модификации размера растровой точки без модификации процента площади, занимаемой точками в суперячейке,на фиг. 12 А-12 Б - схема добавления скрытой информации к изображению путем модификации повторяемости расположения растровых точек без модификации процента площади, занимаемой точками в суперячейке,на фиг. 13, 14 А и 14 Б - схемы и блоксхемы процессов создания изображений, содержащих скрытую информацию,на фиг. 15 - пример информации, скрытой внутри отдельного цветового слоя первичного изображения,на фиг. 16 - блок-схема процесса создания изображения по фиг. 15,на фиг. 17 - первый вариант выполнения аппаратных средств, предлагаемых в изобретении,на фиг. 18 - второй вариант выполнения аппаратных средств, предлагаемых в изобретении,на фиг. 19 А-19 К - различные методы активизации используемого в настоящем изобретении декодера,на фиг. 20 - известный способ сегментации изображения,на фиг. 21 - зеркальное отображение показанных на фиг. 20 сегментов изображения,предназначенное для создания зашифрованного изображения однофазным кодированием,на фиг. 22 и 23 - применение известного метода шифрования показанных на фиг. 21 сегментов многофазным кодированием, 11 на фиг. 24 - пример зашифрованного изображения по фиг. 21 в сочетании со скрытым изображением, полученным с одним из вариантов выполнения изобретения, и на фиг. 25 - другой пример зашифрованного изображения в сочетании со скрытым изображением, полученным в соответствии с настоящим изобретением. Предпочтительные варианты выполнения изобретения Процесс создания скрытого изображения предусматривает растрирование, т.е. дробление первичного или видимого изображения на элементы, такие как точки, линии или пиксели(элементарные несущие информацию элементы). В настоящем изобретении предлагается использовать цифровые методы коррекции для изменения формата, искажения, модификации этих элементов и внесения в них иных изменений, что позволяет соответствующим образом сделать вторичное изображение невидимым для невооруженного глаза в первичном изображении. Для декодирования такой введенной информации необходимо иметь соответствующее декодирующее устройство, которое способно извлечь из изображения вторичную информацию. Компенсация сделанных при введении вторичного изображения модификаций осуществляется в условиях, когда размер искажений,вызванных несовершенством технологического процесса, намного меньше размера сделанных модификаций, требующих такой компенсации. В данном случае для введения вторичного изображения можно соответствующим образом модифицировать растровые точки первичного изображения и соответствующим образом скомпенсировать или скорректировать эти изменения с той целью, чтобы сделать вторичное изображение невидимым внутри той же самой растровой ячейки. При использовании, например, обычного растра (трафаретной сетки) с разрешением 80 линий/см так называемая "единичная ячейка" представляет собой теоретический квадрат размером 0,125 х 0,125 мм(0,005 х 0,005 дюйма). Отсюда следует, что модификация и коррекция могут быть реализованы внутри одной единичной ячейки, т.е. в одном и том же растровом элементе. Когда размер нежелательных искажений, возникающих при печати, оказывается пренебрежимо малым по сравнению с размером сознательно модифицируемых и корректируемых частей растрового элемента, то во всем изображении будет доминировать скрытое изображение. Возможность создания такого скрытого изображения связана с использованием процесса репродуцирования,обладающего высоким разрешением. На фиг. 4 А дополнительно показан пример, позволяющий пояснить процесс затенения изображения. При этом на фиг. 4 А точка 402 12 изображена внутри ячейки 404. Площадь ячейки 404 равняется произведению ширины "х" 406 и высоты "у" 408. Отношение площади "А" точки 402 к площади (ху) ячейки 404 выражается следующим уравнением:Z=А/(ху) [%],уравнение (1) где Z лежит в интервале от 0 до 100%. На фиг. 4 Б-4 Г показаны примеры различных отношений площади точки 402 к площади ячейки 404, при этом, в частности, на фиг. 4 Б Z равняется 75%, на фиг. 4 В Z равняется 50%, а на фиг. 4 Г Z равняется 25%. Хотя на фиг. 4 А показана ячейка 404 прямоугольной формы, фактически она может иметь любую необходимую форму, например форму квадрата, круга, эллипса, трапеции и т.д. На фиг. 5 показан пример, где в растровую точку 504 добавлена вторичная информация 506,которая скорректирована обращением ее цвета до уровня, при котором она не может быть распознана человеческим глазом. С целью скрыть вторичную информацию 506 в растровой точке(элементарной) ячейке 502) вторичную информацию необходимо дополнить такой же информацией, но в обращенном цвете. Так, например,при черно-белом изображении дополнением вторичной информации 506 является ее негативное изображение, а при цветном изображении дополнением ко вторичной информации 506 является ее изображение в дополнительном цвете. Когда размер нежелательных возникающих в процессе печати искажений близок к размеру модифицированной и скорректированной части растровых элементов, эффект скрытого изображения уменьшается, а эффект от нежелательных возникающих при печати искажений увеличивается. С целью сохранения эффекта скрытого изображения для коррекции необходимо использовать большее количество растровых элементов, взятых из соседних одиночных ячеек. Такая группа одиночных ячеек, используемых для коррекции одного модифицированного растрового элемента, называется "суперячейкой" (см. фиг. 3). Пример суперячейки показан на фиг. 3. На фиг. 3 суперячейка 306 образована девятью ячейками 310. Процент площади, занимаемой растровыми элементами (точками), для суперячейки 306 определяется следующим уравнением:Z=(Z1 Zn)/n [%],уравнение (2) где "n" означает число ячеек в суперячейке 306. Суперячейка необязательно должна иметь форму квадрата, а может иметь форму круга, эллипса, прямоугольника и т.п. Внутри границ суперячейки находится функционально выбранное окружение проверяемой точки (растрового элемента), содержащее целую точку или ее часть. 13 В рассматриваемом варианте выполнения настоящего изобретения репродуцирование изображений оптимизируется, например, путем предварительной модификации растровых элементов в соответствии со всеми искажениями и деформациями, происходящими на последующих стадиях процесса репродуцирования изображения,вычисления, создания и использования оптимальных форм растровых элементов, таких как эллиптические, ромбоидные, овальные, случайные и т.п., в соответствии с реально применяемыми процессами репродуцирования,определения правильных угла и положения растровых элементов, позволяющих избежать появления эффекта муара и получить изображение наилучшего качества с минимальным уровнем "шума". При создании различных защитных признаков для техники печатания ценных бумаг было установлено, что при использовании технологии цифрового растрирования можно не только скомпенсировать технологическое несовершенство различных этапов процесса репродуцирования, но и целенаправленно включить в конечное изображение соответствующие искажения и модификации. В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения растровые элементы первичного изображения используются в качестве носителей цифровой информации, к которым можно добавить кодирующую информацию,позволяющую скрыть вторичное изображение внутри первичного изображения. Использование в процессе печатания технологии цифрового растрирования позволяет скомпенсировать или скорректировать искажения, возникающие в первичном изображении при введении в него вторичного изображения, невидимого невооруженным глазом, но различимом с помощью соответствующего декодирующего устройства. Таким декодирующим устройством может, например, служить оптический фильтр или электронный декодер. Декодер может скомпенсировать или скорректировать различные эффекты,внесенные в полученное изображение в процессе его кодирования, такие как увеличение изображения, уменьшение изображения, фотографическое обращение и призматические эффекты. Декодер может также подвергать изображение оптической фильтрации, используя для этого периодические и/или случайные фильтрующие структуры исходя из использованного метода кодирования изображения. Оптическая фильтрация изображения может быть также основана на использовании одной или нескольких различных геометрических форм, таких как окружности, полуокружности, прямоугольники,треугольники и т.п. Электронный декодер может быть реализован на аппаратном или программном уровне либо в виде сочетания аппаратных и программ 002934 14 ных средств с дополнительной возможностью программирования. Электронный декодер может также выполнять электронное распознавание для интерпретации скрытой информации,такой как штриховые коды и цифровые, или дискретные, данные. Одним из вариантов выполнения настоящего изобретения является способ и устройство цифрового растрирования, позволяющие создать закодированный цифровой растр, элементы которого, такие как пиксели или точки, являются частью изображения. В одном из вариантов эти пиксели или точки могут использоваться как носители цифровой информации. Используя такие закодированные цифровым методом растры, можно создать защищенные от копирования скрытые изображения для техники печатания ценных бумаг, при этом, например, копирование таких защищенных изображений будет приводить к тому, что скрытое изображение вообще не будет репродуцироваться. Такой способ не ограничен использованием только одного закодированного растра для решения проблем,присущих конкретному технологическому процессу, а может служить основой для решения всех вышеупомянутых технологических проблем. Для репродуцирования только первичного изображения можно создавать и группировать в соответствии с ограничениями существующей технологии репродуцирования элементарные носители цифровой информации (точки, пиксели и т.п.). Такие носители цифровой информации позволяют репродуцировать только первичное изображение. Искажением и модификацией этих элементарных носителей данных и внесением в них иных изменений в первичное изображение можно добавить вторичное изображение. При этом, однако, увеличивается "шум" первичного изображения, а вторичное изображение также становится видимым. С целью снова уменьшить "шум" первичного изображения все модификации и искажения, выполненные в заранее определенной области, площадь которой меньше разрешающей способности человеческого глаза, должны быть скорректированы на поэлементной основе (поточечно или попиксельно). В этом случае вторичное изображение снова становится скрытым, а качество первичного изображения улучшается. Используя в качестве носителей цифровой информации, например, элементарные точки или пиксели, для модификации или искажения изображения можно использовать следующие параметры: плотность (см. фиг. 6),форма и очертание (см. фиг. 7 А-8 Б),угол (см. фиг. 9 А-9 Б),положение (см. фиг. 10 А-10 Б),размер (см. фиг. 11 А-11 Б),периодичность (см. фиг. 12 А-12 Б). 15 Вышеперечисленные параметры могут использоваться в пределах одного или нескольких цветовых слоев первичного изображения, а также между различными цветовыми слоями первичного изображения. При обработке данных с использованием,например, алгоритма последовательного приближения внутри области, в которой скрыто вторичное изображение, оказываются расположенными две части каждого отдельного растрового элемента - точки, пикселя и т.п. Этими двумя частями являются следующие: несущая информацию часть растрового элемента (точки, пикселя и т.п.), в которой первичное изображение искажено или модифицировано в соответствии со вторичным изображением, и компенсирующая часть растрового элемента (точки, пикселя и т.п.), которая компенсирует искажения и модификации несущей информацию части. В результате, по существу, все точки или пиксели оказываются искаженными или модифицированными только по сравнению с репродуцированным первичным изображением. На фиг. 6 показан пример сокрытия информации, когда носителем информации является плотность информации. Показанные на фиг. 6 ячейки 602, 604, 606 представляют собой ячейки, в которых должна быть скрыта информация. В результате изменения плотности ячейки 602, 604 и 606 преобразуются в ячейки 608,610 и 612 соответственно. На фиг. 6 плотности ячеек 602, 604, 606, 608, 610 и 612 обозначены как D11, D12, D13, D21, D22 и D23 соответственно. Плотности ячеек необязательно должны быть одинаковыми (D11D21, D12D22, D13D23). Сокрытие информации происходит при уравнивании средних плотностей суперячеек 614 и 616. На фиг. 7 А и 7 Б показан пример сокрытия информации и корректировки искажений в ячейке, основанный на уравнивании процента площади, занимаемой в ячейке точкой. На фиг. 7 А показан немодифицированный или нормальный растр, а на фиг. 7 Б показан растр, служащий носителем информации. Показанная на фиг. 7 А ячейка 702 используется как ячейка, несущая информацию. Точка 704, которая несет информацию, заменяет точку 706. Точка 704, которая служит носителем информации, становится скрытой, когда ее площадь становится равна площади точки 706. Иными словами, сокрытие информации происходит, если удовлетворяется следующее уравнение:ZB означает процент площади, занимаемой точкой 704, которая служит носителем информации. На фиг. 8 А и 8 Б показан пример сокрытия информации и корректировки вносимых ею ис 002934 16 кажений, основанный на выравнивании процента площади, занимаемой точками суперячейки. На фиг. 8 А показан немодифицированный или нормальный растр, а на фиг. 8 Б показан растр,служащий носителем информации. Показанная на фиг. 8 А суперячейка 802 используется как суперячейка, которая служит носителем информации. На фиг. 8 Б точка 808, являющаяся носителем информации, заменяет точку 806 внутри суперячейки 802, которая преобразуется в суперячейку 804. Точка 808, являющаяся носителем информации, становится скрытой, когда средний процент площади, занимаемой точками суперячейки 804, будет равен среднему проценту площади, занимаемой точками суперячейки 802. Иными словами, сокрытие информации происходит в том случае, когда удовлетворяется следующее уравнение:Z1=Z2 и ZAZB,уравнение (4) где Z1 означает средний процент площади, занимаемой точками суперячейки 802, иZ2 означает средний процент площади,занимаемой точками суперячейки 804. На фиг. 9 А и 9 Б показан пример сокрытия информации в ячейке в том случае, когда носителем скрытой информации является угол. На фиг. 9 А показан немодифицированный или нормальный растр, а на фиг. 9 Б показан растр, служащий носителем информации. На фиг. 9 А ячейка 902 используется как носитель информации. На фиг. 9 Б показан элемент 904, служащий носителем информации, который заменяет элемент 906. Элемент 904, являющийся носителем информации, будет скрыт в том случае, когда удовлетворяются вышеприведенные уравнения(3) или (4). Как показано на фиг. 9 Б, элемент 904, являющийся носителем информации, может быть повернут на угол . Уголможет быть равен любому углу от 0 до 359. На фиг. 10 А и 10 Б показан пример сокрытия информации в ячейке в том случае, когда носителем скрытой информации является положение элемента. На фиг. 10 А показан немодифицированный или нормальный растр, а на фиг. 10 Б показан растр, служащий носителем информации. Показанные на фиг. 10 А суперячейка 1002 и точки 1004 образуют исходный, т.е. неизмененный, растр. На фиг. 10 Б носителем информации является положение точки 1004, смещенной в точку 1008. При этом суперячейка 1006 будет содержать скрытую информацию. Информации будет скрыта в том случае, когда удовлетворяется вышеприведенное уравнение(4), связывающее между собой суперячейки 1002 и 1006. Изменение положения элемента можно выбирать в соответствии с требуемой степенью сокрытия информации. На фиг. 11 А и 11 Б показан пример сокрытия информации в ячейке в том случае, когда носителем скрытой информации является размер точки. На фиг. 11 А показан немодифициро 17 ванный или нормальный растр, а на фиг. 11 Б показан растр, служащий носителем информации. При этом, в частности, точка 1108 заменяет точку 1106. Информация будет скрыта в том случае, когда общая площадь, занимаемая точками суперячейки 1104, равняется общей площади, занимаемой точками суперячейки 1102,т.е. должно выполняться уравнение (4). На фиг. 12 А и 12 Б показан пример сокрытия информации в том случае, когда носителем скрытой информации служит периодичность повторения точки. На фиг. 12 А показан немодифицированный или нормальный растр, а на фиг. 12 Б показан растр, служащий носителем информации. Каждая из точек 1206-1210, показанных на фиг. 12 А, заменяется растровыми точками 1212 с более высокой периодичностью их повторения, как это показано на фиг. 12 Б. Изобретение, однако, не ограничивается только таким подходом, поскольку только одна точка,например точка 1206, может быть заменена множеством растровых точек 1212. Растровые точки 1212 будут скрыты в том случае, когда будет выполняться уравнение (3) или (4). С целью сделать вторичное изображение видимым необходимо использовать физические или электронные способы декодирования и предназначенные для этого устройства. Декодер, в первую очередь, выбирает несущие информацию части растровых элементов (точек,пикселей и т.п.) с использованием, например,метода статистической выборки и делает скрытые знаки видимыми для пользователя. Отдельные компоненты, участвующие в этом способе, могут быть связаны друг с другом с помощью соответствующего интерфейса, а сам процесс можно оптимизировать для достижения приемлемого качества первичного изображения и надежного придания разборчивости скрытой информации, закодированной во вторичном изображении. В другом варианте выполнения изобретения предлагаемый в нем способ основан на учете различных составляющих процесса репродуцирования, и пользователь сам определяет параметры и приоритеты, позволяющие получить высококачественное видимое первичное изображение с минимальным "шумом" и максимальную разборчивость скрытой информации,закодированной в невидимом вторичном изображении. В третьем варианте в основу формирования скрытого изображения положены не фиксированные, а переменные параметры. В этом варианте в качестве таких переменных параметров используются следующие: 1. характеристики видимого первичного изображения, такие как один или несколько цветов,шкала уровней серого цвета или цвета пятна, 002934 18 природа первичного изображения, которое может быть фоном, рисунком, картинкой, текстом и т.п.; 2. характеристики скрытого вторичного изображения, такие как один или несколько цветов,текст, картинка, рисунок или что-либо иное,оптически распознаваемое изображение или непосредственные цифровые данные и т.п.; 3. параметры процесса репродуцирования и соответствующей технологии растрирования,такие как разрешающая способность процесса репродуцирования,минимальный размер и форма используемых точек или минимальная ширина самых тонких используемых линий,используемое минимальное расстояние между растровыми элементами (точками) или линиями,размер и форма предпочтительного растра,который можно использовать для реального процесса репродуцирования (непрерывный тон,точка, линия и т.п.),электронное репродуцирование (для дисплея) или "твердая" копия (для запечатываемого материала),традиционная печать (офсетная, глубокая и т.п.), цифровая печать (компьютерные принтеры, такие как лазерные принтеры, струйные принтеры, принтеры с термической возгонкой красителя и т.п.) или цифровые печатающие машины (Xeiko, Indigo и т.п.),растрирование с непрерывно изменяющимся тоном, растрирование с разложением на растровые элементы и т.п.; 4. тип декодирующего устройства, в качестве которого можно использовать простые оптические декодеры для считывания оптических кодов, работающие по принципу простого оптического фильтра с различными геометрическими формами, использующего периодические или случайные фильтрующие шаблоны,сложные оптические декодеры для считывания оптических кодов с различными оптическими эффектами (увеличение, фотографическое обращение, призматические эффекты, уменьшение и т.д.),простые электронные декодеры для считывания оптических кодов с программным моделированием функций оптических декодеров без электронного распознавания,усовершенствованные электронные декодеры для считывания оптических кодов с программным моделированием функций оптических декодеров с электронным распознаванием,сложные электронные декодеры, программируемые пользователем, для считывания непосредственных цифровых кодов, которые также 19 могут программироваться самими пользователями; 5. уровень защищенности (защита от копирования, репродуцирования и т.п.), обеспечивающий защиту изображения от копирования,защиту изображения от изменения или замены,защиту закодированных данных,защиту первичного изображения, вторичного изображения либо информации, имеющей определенный приоритет. В четвертом варианте выполнения изобретения в основе создания скрытого изображения лежат определяемые самим пользователем параметры или приоритеты. В этом варианте к выбираемым пользователем параметрам относятся следующие: качество первичного изображения,резкость и разборчивость вторичного изображения,природа вторичного изображения (буквенно-цифровое изображение, рисунок, двоичный код и т.п.),метод декодирования (физический, электронный, программный и т.п.),фактически используемый метод репродуцирования (электронная печать, цифровая печать, традиционная печать и т.п.),защищенность (защита данных и защита от возможного репродуцирования). На фиг. 18 показан пример системы для изготовления персональных документов (удостоверений личности). В системе, показанной на фиг. 18, первичное изображение (не показано) фотографируется цифровой камерой 1802 с получением изображения 1804, являющегося цифровым представлением этого первичного изображения. Для ввода персональных данных 1822 в первичное изображение может использоваться устройство 1806 ввода, например клавиатура. Изображение 1804 и персональные данные 1822 вводятся затем в рабочую станцию 1808,например в персональный компьютер (ПК), на котором инсталлированы программные средства 1810 базы данных. Изображение 1804 и персональные данные 1822 обрабатываются кодирующим устройством 1812 с получением файла 1813 скрытого изображения. Этот файл 1813 скрытого изображения обрабатывается затем по программе 1810, которая обрабатывает изображение 1804 и скрывает в этом изображении 1804 персональные данные 1822, создавая единый файл 1814. Этот единый файл 1814 выводится на принтер 1816. После этого принтер 1816 на основе единого файла 1814 распечатывает персональный документ 1820. Рабочая станция 1808 может быть соединена с компьютером 1818, который при необходимости управляет рабочей станцией 1808 и/или является для нее источником дополнительных данных. Этот вариант целесообразно использовать в тех слу 002934 20 чаях, когда к разрешению не предъявляется особенно высоких требований. Для упрощения использования систем, основанных на применении ПК, все вышеупомянутые файлы могут иметь формат "DLL" (динамически подключаемая библиотека), однако, в зависимости от конкретного назначения системы и/или требований,определяемых пользователем, могут использоваться любые форматы файлов. На фиг. 17 показан вариант выполнения настоящего изобретения, предназначенный для создания изображений с высоким разрешением. На фиг. 17 различные файлы изображения (не показаны) вводятся в рабочую станцию 1716 марки SILICON GRAPHICS INC. (SGI), на которой выполняется программа по созданию скрытых элементов изображения. Хотя такая программа может запускаться на любом компьютере, способном обрабатывать графику высокого разрешения, использование машины SGI наиболее предпочтительно из-за ее исключительно высокой скорости работы и больших графических возможностей. Для сканирования первичного изображения 1700 используется сканер 1712. Сосканированная информация поступает в компьютер 1714, который может разлагать изображение 1700 на так называемые цветовые слои 1702. В данном варианте в качестве компьютера 1714 используется компьютер Macintosh, который предназначен для выполнения программы проектирования, хотя в принципе для этой же цели можно использовать и любой другой компьютер с аналогичными возможностями. Файлы открываются с помощью соответствующей программы, после чего пользователем выбираются типы скрытых знаков, их значения и параметры. Программа в SGI 1716 использует алгоритмы, или схемы, кодирования для объединения (слияния) вторичных изображений 1704 с видимыми изображениями, поступающими от компьютера 1714, с получением нового объединенного файла 1708 после обработки 1706 скрытого изображения. Этот новый объединенный файл может иметь, например,формат "DLL", хотя в зависимости от назначения системы могут использоваться и любые другие форматы файлов. Затем окончательно спроектированное изображение передается на устройство 1718 вывода, в качестве которого может использоваться специальная система визуального вывода высококачественных изображений с высоким разрешением, способная распечатывать окончательное изображение в виде пленки 1720 с разрешением, необходимым для сохранения и обнаружения после декодирования скрытого вторичного изображения. В предпочтительном варианте в качестве такого устройства вывода используется устройство фирмыSCITEX DOLVE, хотя, в принципе, для этой же цели можно использовать любую систему визуального вывода высококачественных изображений с высоким разрешением. В этом варианте 21 необязательно может быть использовано пробопечатное устройство 1724, позволяющее получать пробные отпечатки готового изображения 1722, что предоставляет возможность удостовериться в том, что полученное изображение отвечает требованиям, предъявляемым пользователем к такому изображению. Если в качестве метода создания скрытого изображения используется основанный на компенсации или корректировке способ, то пользователь может скрыть в одном первичном изображении несколько вторичных изображений. В этом случае способ должен предоставлять пользователю возможность определять соответствующие первичные файлы, которые должны быть задействованы в процессе, и выбирать один, два или более вторичных файлов, которые следует скрыть в изображении, представленном первичным файлом. К другим методам создания скрытых изображений, которые может выбрать пользователь, относятся метод "подцвечивания",метод("скремблирование"), метод создания "многослойных" изображений и метод создания "растровых" изображений. Иными словами, пользователь может в любой момент выйти из программы или повторно вернуться в нее в соответствии с выбранным методом создания скрытого изображения. После соответствующего выбора производится проверка различных входных установочных параметров, выбранных пользователем. При этом определяются относящиеся к каждому выбранному параметру ошибки и на экран выводятся соответствующие сообщения об этих ошибках. На основе выбранных входных установочных параметров выполняются различные операции, например сокрытие одного вторичного изображения и сохранение результатов в выходном файле, сокрытие двух вторичных изображений и сохранение в выходном файле, сокрытие более двух вторичных изображений и сохранение результатов в выходном файле, сокрытие методом подцвечивания и сохранение результатов подцвечивания в выходном файле,сокрытие методом скремблирования и сохранение зашифрованных/скрытых результатов в выходном файле, сокрытие методом создания многослойных изображений и сохранение результатов в выходном файле или сокрытие методом создания "растровых" изображений и сохранение результатов в выходном файле. Полученные при осуществлении любого из этих методов результаты можно затем визуально отобразить и(при желании) просмотреть в окне программы просмотра результатов (не показано). Процесс выполнения программы может сопровождаться тональными звуковыми сигналами с использованием соответствующих устройств (не показаны), если такая функция выбрана пользователем. 22 Первичное изображение может быть полутоновым и включать одно или несколько вторичных скрытых изображений. Такое полутоновое изображение может быть восстановлено до его исходных цветовых составляющих, т.е. до исходных цветоделенных изображений, когда одно или несколько вторичных изображений могут быть скрыты в каком-либо одном или во всех таких цветоделенных изображениях. Первичное изображение может быть также цветным изображением, содержащим скрытые в нем одно или несколько вторичных изображений. Когда в первичном изображении скрыто более одного вторичного изображения, каждое из этих вторичных изображений может быть повернуто одно относительно другого, например, на угол от 0 до 359. Поворот вторичных изображений можно использовать и для полутоновых, и для цветных первичных изображений и выполнять его в пределах одного цветового слоя либо между различными цветовыми слоями. Соответствующее программное обеспечение использует множество экранных пользовательских интерфейсов, которые упрощают выбор типа метода и параметров работы. Для облегчения пользователю выбора различных параметров в соответствии с описанными выше критериями существуют различные типы экранных интерфейсов, типичным и широко распространенным представителем которых являются"оконные" среды, являющиеся экранными рабочими областями программы. Такая среда аналогична обычным графическим пользовательским интерфейсам (ГПИ), использующим различные пользовательские устройства ввода и выбора,которые хорошо известны и поэтому не требуют подробного описания. Типичные экранные пользовательские интерфейсы могут иметь такие пункты меню, как,например, выбор файлового меню (например, "о программе", "загрузить установки", "сохранить установки", "звук" и "выход"), выбор директорий, поиск файлов, сохранение файла, выбор типа файла, выбор звука, выбор фильтра и т.п. В программной иерархии могут использоваться и другие экранные интерфейсы, позволяющие выбирать иные опции, например, меню выбора декодера, меню выбора фазы (одна фаза, две фазы и т.п.), меню выбора плотности (от светлого изображения до темного или от позитивного до негативного). Для выбора различных пунктов меню могут использоваться обычный скользящий указатель или устройство цифрового представления аналогового управления типа рукоятки. Поля, куда помещаются первичные файлы и выходные файлы, являются доступными для просмотра, что тем самым облегчает пользование ими, при этом пользователю не требуется запоминать, в каком месте или в какой директории в системе или сети находится тот или иной файл. 23 Наличие в меню пункта "фильтр" позволяет пользователю выбирать определенное имя файла, по которому он отыскивается программой. Пункт меню "разрешение" позволяет пользователю задавать требуемое разрешение конечного выходного изображения. Предпочтительно, чтобы это разрешение соответствовало разрешению печатающего устройства, с которого конечное изображение выводится на печать. Кроме того, для уменьшения общего размера файлов и экономии дисковой памяти при выполнении операций по сохранению файлов можно использовать обычные методы сжатия данных. Аналогичные пользовательские экранные интерфейсы используются и при обработке двух или трех вторичных изображений. При этом,однако, такие экранные интерфейсы обеспечивают возможность дополнительного выбора по последовательному включению в многофазное вторичное изображение дополнительных вторичных изображений. При создании многофазного изображения пользователь может также выбирать для каждого вторичного изображения различные плотности расположения элементов растра. Наличие такой функции особенно целесообразно в тех случаях, когда пользователь хочет наложить друг на друга различные участки текста, которые будут читаться совместно, а после декодирования будут иметь вид отдельных слов. Пользовательские экранные интерфейсы могут также предоставлять возможность выполнения операции "подцвечивания знаков". В отличие от скрытого изображения подцвеченный знак проходит через изображение максимально равномерно без изменения тона. Описанный выше способ наиболее целесообразно использовать для создания изображений, в которых первичным изображением является фотография, а вторичным, например, подпись сфотографированного лица. Используя предлагаемый способ, первичное изображение можно растрировать и после этого объединять подпись с растровыми элементами растра этого первичного изображения. Полученное в итоге закодированное изображение будет видимым изображением фотографии лица, на котором после декодирования можно обнаружить подпись сфотографированного лица. Вторичное изображение может также содержать и другие данные о человеке, например его рост, вес и т.п. Такое закодированное изображение, обладающее высокой степенью защиты, может оказаться исключительно полезным для таких документов, как паспорта, водительские удостоверения,удостоверения личности с фотографиями и т.п. После создания скрытого изображения вышеописанным способом степень защиты документов скрытыми знаками можно дополнительно повысить разложением изображения на три цвета: голубой, пурпурный и желтый. Эти 24 цвета необходимо согласовать затем друг с другом таким образом, чтобы после их рекомбинации можно было получить на запечатанном листе изображение натурального серого цвета. В этом случае печатное изображение будет восприниматься невооруженным глазом как отпечатанное серым цветом, тогда как декодированное изображение будет цветным. Согласование пропорций цветов, на которые разлагается исходное изображение для получения натурального серого цвета, становится еще одним моментом, который необходимо учитывать при использовании различных сочетаний красок, бумаги и печатных машин. Поддержание таких пропорций в необходимых пределах позволяет добавить еще одну степень защиты различным ценным бумагам. Ниже со ссылкой на фиг. 13 и 14 А рассмотрен один из возможных вариантов выполнения настоящего изобретения. Как показано на фиг. 13 и 14 А, сначала на шаге 1400 в систему вводится вторичное изображение 1300 (представляющее собой одно или несколько графических изображений, текст,данные и т.п). На шаге 1405 загружается заранее выбранный или определенный пользователем алгоритм 1302 кодирования. На шаге 1410 вторичное изображение 1300 кодируется на основании алгоритма 1302 кодирования с получением закодированного изображения 1304. На шаге 1420, исходя из требуемого процесса репродуцирования с учетом всех присущих ему технологических несовершенств, выбирается основной растр. Такой основной растр предпочтительно выбирать из базы 1306 данных, оптимизируя его в соответствии с выбранным процессом репродуцирования. На шаге 1425 вводятся выбранные пользователем приоритетные установочные параметры 1308, которые учитываются при обработке скрытых знаков. На шаге 1430 на основе аппроксимации содержащихся в закодированном вторичном изображении носителей 1310 информации создается закодированный растр 1312. На шаге 1435 в систему вводится первичное изображение. На шаге 1440 с использованием закодированного растра 1312 растрируется первичное изображение 1314 с получением объединенного изображения 1316. На шаге 1450 объединенное изображение 1316 при необходимости может быть декодировано с помощью декодеров 1318 А, 1318 В, предназначенных для обнаружения вторичного изображения 1320 А, 1320 В (идентичного изображению 1300). На фиг. 14 Б показан другой пример выполнения предлагаемого в изобретении способа. Как показано на этой фиг. 14 Б, на шаге 1470 в систему вводится первичное изображение 1314. На шаге 1475 это первичное изображение 1314 растрируется в соответствии с определенным пользователем растром. На шаге 1480 в систему вводится вторичное изображение 1300. На шаге 1485 первый растр модифицируется и компен 25 сируется на основе информации вторичного изображения. На шаге 1490 создается объединенное изображение 1316. На шаге 1495 это объединенное изображение 1316 при необходимости может быть декодировано с помощью декодеров 1318 А, 1318 В, предназначенных для обнаружения вторичного изображения 1320 А,1320 В (идентичного изображению 1300). На фиг. 15 показан пример создания скрытого изображения с цветоделением. В этом примере фотография 1502, являющаяся, например,цветным изображением, полученным в системе цветопередачи RGB или CMYK, репродуцируется способом, в котором два различных вторичных изображения 1506 и 1508, повернутые друг относительно друга под углом 90, вводятся в два различных основных цвета первичного видимого изображения. Видимое первичное изображение 1502, состоящее из своих исходных RGB-цветов, растрируется как цифровое изображение высокого разрешения с использованием любой программы ретуширования фотоизображений. Затем изображение делится на свои цветовые компоненты в другой широко распространенной цветовой модели CMYK с получением показанных на чертеже цветоделенных изображений, а именно изображения 1502 С голубого цвета, изображения 1502 М пурпурного цвета, изображения 1502Y желтого цвета и изображения 1502 К черного цвета. Универсальность и большие возможности такого процесса позволяют достаточно просто скомбинировать вторичное изображение с любым цветовым компонентом видимого изображения. В данном случае, например, вторичное невидимое изображение 1506, состоящее из повторяющегося символа JURA, объединяется с изображением 1502 С голубого цвета. Как уже было отмечено выше, полученное изображение 1502 С голубого цвета будет восприниматься невооруженным глазом как исходное видимое растрированное изображение, в растровую структуру которого закодировано невидимое вторичное изображение. Второе невидимое вторичное изображение 1508, состоящее, например, из повторяющегося знака JSP, объединяется с изображением 1502 М пурпурного цвета с получением закодированного изображения 1510 М пурпурного цвета. Окончательное видимое изображение 1512(аналогичное изображению 1502) затем реконструируется до исходного с использованием исходных изображений 1502Y и 1502 К желтого и черного цветов соответственно и закодированных изображений 1510 С и 1510 М голубого и пурпурного цветов соответственно. Информацию, присутствующую во вторичном изображении 1506, можно считать с печатного изображения 1512 с использованием декодера 1514 как информацию 1518. Информацию, присутствующую во вторичном изображении 1504, можно считать с печатного изображения 1512 с ис 002934 26 пользованием декодера 1516 как информацию 1520. На фиг. 16 показана блок-схема последовательности операций, выполняемых программой при создании изображения по схеме, показанной на фиг. 15. Сначала на шаге 1600 первичное изображение 1502 преобразуется в цифровой вид и затем на шаге 1605 делится на его цветовые компоненты цветовой модели CMYK: изображение 1502 С голубого цвета, изображение 1502 М пурпурного цвета, изображение 1502Y желтого цвета и изображение 1502 К черного цвета. Каждое из этих цветоделенных изображений может независимо подвергаться обработке любым способом, выполняемым на шагах 1610, 1615, 1620 и 1625 соответственно. При этом выполняется соответствующий метод создания скрытого изображения (или растрирования в единственном цвете). Затем на шаге 1630 осуществляется создание скрытого изображения применительно к первому вторичному изображению 1506, а на шаге 1635 - применительно ко второму вторичному изображению 1508. Конечное выходное изображение 1512 создается на шаге 1640 повторным объединением закодированных изображений голубого и пурпурного цветов с неизмененными изображениями желтого и черного цветов. В рассмотренном примере были закодированы только изображения голубого и пурпурного цветов. Однако в принципе кодировать можно один цвет, три цвета или все четыре цвета. Соответствующее программное обеспечение использует множество экранных пользовательских интерфейсов, которые упрощают выбор типа метода и параметров работы. Для облегчения пользователю выбора различных параметров в соответствии с описанными выше критериями существуют различные типы экранных интерфейсов, типичным и широко распространенным представителем которых являются"оконные" среды, являющиеся экранными рабочими областями программы. Такая среда аналогична обычным графическим пользовательским интерфейсам (ГПИ), использующим различные пользовательские устройства ввода и выбора,которые хорошо известны и поэтому не требуют подробного описания. Типичные экранные пользовательские интерфейсы могут иметь такие пункты меню, как,например, выбор файлового меню (например, "о программе", "загрузить установки", "сохранить установки", "звук" и "выход"), выбор директорий, поиск файлов, сохранение файла, выбор типа файла, выбор звука, выбор фильтра и т.п. В программной иерархии могут использоваться и другие экранные интерфейсы, позволяющие выбирать иные опции, например меню выбора декодера. Для выбора различных пунктов меню могут использоваться обычный скользящий указатель или устройство цифрового представления аналогового управления типа рукоятки. 27 Поля, куда помещаются первичные файлы и выходные файлы, являются доступными для просмотра, что тем самым облегчает пользование ими, при этом пользователю не требуется запоминать, в каком месте или в какой директории в системе или сети находится тот или иной файл. Наличие в меню пункта "фильтр" позволяет пользователю выбирать определенное имя файла, по которому он отыскивается программой. Пункт меню "разрешение" позволяет пользователю задавать требуемое разрешение конечного выходного изображения. Предпочтительно, чтобы это разрешение соответствовало разрешению печатающего устройства, с которого конечное изображение выводится на печать. Кроме того, для уменьшения общего размера файлов и экономии дисковой памяти при выполнении операций по сохранению файлов можно использовать обычные методы сжатия данных. Описанный выше способ наиболее целесообразно использовать для создания изображений, в которых первичным изображением является фотография, а вторичным, например, подпись сфотографированного лица. Используя предлагаемый способ, первичное изображение можно растрировать и после этого объединять подпись с растровыми элементами растра этого первичного изображения. Полученное в итоге закодированное изображение будет видимым изображением фотографии лица, на котором после декодирования можно обнаружить подпись сфотографированного лица. Вторичное изображение может также содержать и другие данные о человеке, например его рост, вес и т.п. Такое закодированное изображение, обладающее высокой степенью защиты, может оказаться исключительно полезным для таких документов, как паспорта, водительские удостоверения,удостоверения личности с фотографиями и т.п.(фиг. 18). После создания скрытого изображения вышеописанным способом степень защиты документов скрытыми знаками можно дополнительно повысить разложением изображения на три цвета: голубой, пурпурный и желтый. Эти цвета необходимо согласовать затем друг с другом таким образом, чтобы после их рекомбинации можно было получить на запечатанном листе изображение натурального серого цвета. В этом случае печатное изображение будет восприниматься невооруженным глазом как отпечатанное серым цветом, тогда как декодированное изображение будет цветным. Согласование пропорций цветов, на которые разлагается исходное изображение для получения натурального серого цвета, становится еще одним моментом, который необходимо учитывать при использовании различных сочетаний красок, бумаги и печатных машин. Поддержание таких пропорций в необходимых пределах позволяет 28 добавить еще одну степень защиты различным ценным бумагам. Другая возможность использования рассмотренной выше программы связана с созданием в запечатанном материале контрольных надписей, т.е. с созданием подцвеченных надписей типа "аннулировано". Такой подход позволяет скрыть определенные слова, такие как"аннулированный" или "недействительный",например на входных билетах на концерт. При фотокопировании такого билета на копии появляется скрытое слово "аннулирован", по которому билетер может определить, что билет подделан. Описанная выше программа обеспечивает эффективное и недорогое изготовление такого рода печатной продукции с такими контрольными изображениями или узорами. Предлагаемый в способ можно также использовать для изготовления печатной продукции, снабженной изображениями типа водяных знаков, которые обычно создаются в бумаге ее пропитыванием маслом или лаком. Кроме того,предлагаемый способ можно использовать для создания голограмм с помощью, например, метода дифракционных линий. При получении аналогичных по качеству результатов предлагаемый способ обладает по сравнению с другими способами большей эффективностью и связан с меньшими затратами. Другое возможное применение изобретения относится к кодированию скрытого вторичного изображения, цветоделенного на три или более различных цветов, требующих исключительно высокой точности их приводки, т.е. совмещения. После повторного объединения цветов во время печати вторичное изображение можно считать декодирующим устройством. Если приводка таких цветов осуществляется с точностью ниже требуемой, происходит достаточно серьезное повреждение и первичного, и вторичного изображений. Еще одна возможная область применения изобретения связана с созданием и оптимизацией цифровых растров, состоящих из определяемых пользователем элементарных точек, например букв, узоров, рисунков или аналогичных структур, при этом, несмотря на то, что определяемые пользователем растры могут рассматриваться как придающие высокую степень защиты защитные признаки подлинности при одно- или многоцветной печати даже без сокрытия вторичного изображения в первичном изображении, повышение качества такого защитного признака подлинности может считаться как сокрытие вторичного изображения. На фиг. 19 А-19 К показаны различные методы активизации декодера, которые могут быть использованы при кодировании видимых первичных изображений скрытыми изображениями. Рядом с каждым показанным на чертеже рисунком изображен круг с увеличенной частью изображения. Показанные на чертежах примеры 29 включают модуляцию толщины двойной линии(фиг. 19 А), модуляцию II толщины линии (фиг. 19 Б), растр с тиснеными линиями (фиг. 19 В),рельеф (фиг. 19 Г), двойной рельеф (фиг. 19 Д),растр с тиснеными круглыми элементами (фиг. 19 Е), крестообразный растр (фиг. 19 Ж), растр со скрытыми круглыми элементами (фиг. 19 З),растр с овальными элементами (фиг. 19 И) и растр с пересекающимися линиями (фиг. 19 К). В другом способе, основанном на растрировании крестообразным тиснением, может использоваться одна периодичность расположения в вертикальной плоскости и другая периодичность в горизонтальной плотности. В этом случае пользователь должен проверять каждое вторичное изображение вращением линз. Еще один способ предусматривает использование линз с переменной периодичностью их расположения и/или с переменными по поверхности одной линзы отражательными характеристиками. В этом случае различные части печатного изображения могут кодироваться с различной периодичностью, а декодироваться одной линзой, в чем состоит определенное удобство. Очевидно,что существует и много других типов растрирования, которые легко могут быть использованы в предлагаемом способе кодирования. Независимо от выбранного типа растрирования с использованием той же программы и лежащих в ее основе принципов могут быть реализованы многие другие, обеспечивающие защиту документов меры. Так, например, для повышения степени защиты от копирования на билетах или банкнотах может быть скрыта система последовательных чисел. Программа позволяет также цифровым методом формировать и скрытые кодирующие полосы. Еще один известный метод печатания ценных бумаг, обеспечивающий их защиту от подделки, основан на использовании сложных печатных линий, декоративных орнаментов, блокперфекта и/или эмблем, которые трудно подделать или воспроизвести электронным способом. Программа позволяет ввести в изображение рисунки, которые состоят из определенных напечатанных на соответствующем материале линий. На фиг. 20 показано, каким образом зашифрованное изображение преобразуется в видимое изображение. Такое преобразование обычно рассматривается как "однофазное" кодирование. При любой операции кодирования выходное изображение зависит от плотности линз декодера. Показанное на чертеже выходное изображение 200 разделено на элементарные слои 202, или сегменты, шириной h. Каждый такой слой шириной h является функцией нескольких факторов, таких как плотность или базовый код. На фиг. 21 показано зашифрованное изображение, в котором перевернутые по отношению друг к другу сегменты 2100 изображения образуют перевернутый сегмент 10. 30 На фиг. 21 проиллюстрированы некоторые детали конкретного примера осуществления известного метода шифрования. В данном случае процесс обычно называют "однофазным" кодированием, когда изображение разделено на элементарные слои, или сегменты, шириной h. Элементарный слой показан на фиг. 22. Каждый слой шириной h является функцией нескольких факторов, таких как плотность, перекрытие,зеркальное отражение, дублирование, изменение масштаба и базовый код. На фиг. 22 показана схема процесса кодирования с "двухфазным" шифрованием, который, по существу, аналогичен процессу с "однофазным" кодированием. В данном случае,однако, каждый слой в дальнейшем делится на первый субслой 2200 и второй субслой 2202 шириной h каждый. Элементарные линии первого и второго вторичных изображений сохраняются компьютерной программой в соответствующих файлах "первичное первое" и "первичное второе". В полученном выходном изображении нечетные слои 14 состоят из элементарных линий из файла "первичное первое", а четные слои 16 состоят из элементарных линий из файла "первичное второе". После декодирования первое и второе вторичные изображения становятся видимыми независимо друг от друга. На фиг. 23 показана схема процесса кодирования с"однофазным" и "двухфазным" кодированием. В данном случае, однако, слой делится на три части шириной h каждая. Первое, второе и третье вторичные изображения сохраняются в трех компьютерных файлах первичных изображений. В полученном выходном изображении каждый третий слой 2300, 2302 и 2304 берется из одного и того же соответствующего файла первичного изображения, которых в этом случае имеется три, а именно файл "первичное первое", "первичное второе" и "первичное третье". После декодирования первое, второе и третье вторичные изображения становятся видимыми независимо друг от друга. Слои 2300, 2302, 2304 можно также повернуть друга относительно друга на угол, например, в диапазоне от 1 до 359. На фиг. 24 показан другой вариант возможного применения настоящего изобретения в известном процессе шифрования с целью создания скрытого изображения. В частности, этот пример предусматривает определенное сочетание процесса шифрования и процесса сокрытия изображения, причем скрытая часть изображения компенсирует естественно видимые без такой компенсации знаки, создаваемые в процессе шифрования, путем сокрытия зашифрованных элементарных слоев (при разрешении, соответствующем разрешающей способности невооруженного глаза) высокоточным цифровым способом за счет образования их дополнения. 31 На фиг. 25 показан пример процесса шифрования с сокрытием изображений. В этом примере речь идет о почтовой марке, в два различных базовых цвета видимого первичного изображения которой вводят два различных вторичных изображения, повернутых друг относительно друга под углом 90. Видимое первичное изображение, состоящее из своих исходныхRGB-цветов, растрируется как цифровое изображение высокого разрешения с использованием соответствующей программы, такой какADOBE PHOTOSHOP. Затем изображение делится на свои цветовые компоненты с получением показанных на чертеже цветоделенных изображений, а именно изображения 2502 голубого цвета, изображения 2504 пурпурного цвета,изображения 2506 желтого цвета и изображения 2508 черного цвета. Универсальность и большие возможности такого процесса позволяют достаточно просто скомбинировать вторичное изображение 2510 с любым цветовым компонентом видимого изображения. В данном случае, например, невидимое вторичное изображение 2510, состоящее из повторяющегося символаUSPS, объединяется с изображением 2502 голубого цвета. Как уже было отмечено выше, полученное изображение 2512 голубого цвета будет восприниматься невооруженным глазом как исходное видимое растрированное изображение, в растровую структуру которого закодировано невидимое вторичное изображение. Второе невидимое вторичное изображение 2516, состоящее, например, из повторяющегося знакаHIDDEN INDICIA, объединяется с изображением 2504 пурпурного цвета с получением закодированного изображения 2518 пурпурного цвета. Окончательное видимое изображение (аналогичное изображению 2500) затем реконструируется до исходного с использованием исходных изображений 2506 и 2508 желтого и черного цветов соответственно и закодированных изображений голубого и пурпурного цветов соответственно. Приведенное выше подробное описание изобретения и иллюстрирующие его чертежи не ограничивают объем изобретения рассмотренными выше примерами и конкретными деталями. Более того, изобретение предполагает возможность внесения в него различных изменений и модификаций, а также использования эквивалентных решений, не выходящих за объем формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ кодирования первичного изображения вторичным изображением, заключающийся в том, что а) растрируют первичное изображение с получением первого изображения, состоящего из растровых элементов, 002934 32 б) растрируют вторичное изображение с получением второго изображения, состоящего из растровых элементов,в) на основе выбранной схемы кодирования объединяют первое изображение, состоящее из растровых элементов, со вторым изображением, состоящим из растровых элементов, в общее изображение, состоящее из растровых элементов,г) корректируют или компенсируют искажения, возникающие в общем изображении,состоящем из растровых элементов, делая тем самым второе изображение, состоящее из растровых элементов, невидимым в первом изображении, состоящем из растровых элементов,и д) на основе общего изображения, состоящего из растровых элементов, получают выходное изображение, в котором первичное изображение является видимым невооруженным глазом, а вторичное изображение скрыто и невидимо невооруженным глазом. 2. Способ по п.1, в котором далее е) просматривают вторичное изображение,скрытое в выходном изображении, путем активизации декодирующего устройства. 3. Способ по п. 2, в котором в качестве декодирующего устройства используют оптические линзы, соответствующие выбранной схеме кодирования. 4. Способ по п.1, в котором вторичное изображение отсутствует на копии выходного изображения. 5. Способ, выполняемый на компьютерной системе и предназначенный для создания цифровыми методами кодированных растров для включения вторичной информации в качестве защитного признака подлинности в видимое первичное изображение, используемое в документе, при осуществлении которого а) используют выбираемый пользователем основной растр,б) вторичную информацию объединяют с выбранным пользователем растром на основе выбранной пользователем схемы кодирования с получением закодированного растра,в) корректируют закодированный растр для I) компенсации в закодированном растре любых искажений, возникающих при выполнении операции объединения на стадии б), и II) создания скорректированного растра, в котором содержится скрытая в нем вторичная информация,г) с использованием скорректированного растра растрируют первичное изображение с получением объединенного выходного изображения с учетом метода репродуцирования в соответствии с выбранной пользователем схемой кодирования и д) с использованием соответствующего метода репродуцирования репродуцируют до 33 кумент с объединенным выходным изображением. 6. Способ по п.5, в котором закодированный растр кодируют оптимальным образом на основе параметров выбранной схемы кодирования. 7. Способ по п.5, в котором основной растр выбирают в соответствии с методом репродуцирования, используемым для репродуцирования объединенного выходного изображения. 8. Способ по п.5, в котором закодированный растр кодируют методом последовательного приближения, который реализован в программном модуле, выполняемом на универсальном компьютере. 9. Способ по п.8, в котором в основу метода последовательного приближения кладут, по крайней мере, один из множества определяемых пользователем параметров метода репродуцирования, который используется для репродуцирования объединенного выходного изображения. 10. Способ по п.5, в котором вторичную информацию считывают только с помощью декодирующего устройства, работающего в соответствии со схемой кодирования, принятой на стадии б). 11. Способ по п.5, в котором используют вторичную информацию, состоящую из пикселей. 12. Способ по п.10, в котором пиксели используют также в качестве цифровых носителей информации. 13. Способ по п.12, в котором модифицируют параметр цифровых носителей информации, исходя, по крайней мере, из одного из следующих показателей:I) форма пикселей,II) размер пикселей,III) угол пикселей,IV) положение пикселей,V) периодичность повторения пикселей иVI) плотность пикселей. 14. Способ по п.13, в котором модифицированный параметр цифрового носителя информации располагают в одном цветовом слое изображения. 15. Способ по п.13, в котором модифицированный параметр цифрового носителя информации располагают в нескольких цветовых слоях изображения. 16. Способ по п.5, в котором в качестве вторичной информации используют, по крайней мере, один элемент, выбранный из группы,включающей изображение, данные, печатный материал и штриховой код. 17. Способ по п.5, в котором в качестве выбираемого пользователем растра используют один из следующих растров:IV) растр для ротационной глубокой печати,V) растр со стохастически распределенными элементами,VI) растр с элементами геометрически правильной формы,VII) растр с непрерывно изменяющимся тоном иVIII) программируемый растр. 18. Способ по п.10, в котором в качестве декодирующего устройства используют, по крайней мере, одно декодирующее устройство,выбранное из группы, включающей оптический декодер и программируемый пользователем цифровой декодер. 19. Способ по п.5, в котором схема кодирования, используемая на стадии (б), основана на программной реализации декодирующего устройства. 20. Способ по п.5, в котором оптическое декодирование объединенного выходного изображения осуществляют с использованием оптического декодера, который имеет оптический фильтр, по крайней мере, с одной из множества геометрических форм. 21. Способ по п.5, в котором оптическое декодирование объединенного выходного изображения осуществляют с использованием оптического декодера, по крайней мере, с одной фильтрующей структурой, выбранной из группы, включающей периодическую фильтрующую структуру и случайную фильтрующую структуру. 22. Способ по п.5, в котором для декодирования объединенного выходного изображения используют комплексный оптический декодер,который обладает различными оптическими свойствами для считывания оптических кодов. 23. Способ по п.22, в котором различные оптические свойства включают, по меньшей мере, одно из свойств, выбранное из группы,включающейIV) уменьшение изображения. 24. Способ по п.5, в котором осуществляют электронное декодирование объединенного выходного изображения с применением электронного декодера для считывания оптических кодов с использованием программного моделирования, по крайней мере, одной из функций оптического декодера. 25. Способ по п.5, в котором осуществляют электронное декодирование объединенного выходного изображения с применением электронного декодера с функцией электронного распознавания для считывания оптических кодов. 26. Способ по п.5, в котором в качестве вторичной информации используют цифровые коды и в котором также осуществляют непосредственное считывание указанных цифровых 35 кодов, встроенных в объединенное выходное изображение, с использованием для этого программируемого электронного декодера. 27. Способ по п.5, в котором вычисляют параметры высокоточной приводки различных цветовых слоев объединенного выходного изображения для использования в печатном аппарате для печатания денежных документов. 28. Способ по п.5, в котором методом репродуцирования репродуцируют документ, на котором имеется объединенное выходное изображение. 29. Способ по п.5, в котором документом является, по меньшей мере, один документ, выбранный из группы, включающейI) чек,II) денежный документ,III) проездной документ,IV) банкноту,V) кредитную карту,VI) паспорт,VII) удостоверение личности с фотографией,VIII) входной билет на культурномассовое мероприятие,IX) акционерный сертификат,X) облигацию,XI) банковский чек,XII) дорожный чек,XIII) этикетку, подтверждающую подлинность товара, 002934XIV) марку для оплаты пошлин,XV) почтовую марку,XVI) свидетельство о рождении,XVII) технический паспорт транспортного средства,XVIII) договор,XIX) сертификат на присвоение звания иXX) визу. 30. Способ по п.29, в котором в качестве видимого первичного изображения используют фотографию личности, а в качестве вторичной информации используют, по крайней мере, персональные данные личности, изображенной на фотографии. 31. Способ по п.30, в котором в качестве персональных данных личности используют, по крайней мере, одни данные, выбранные из группы, включающейVI) медицинскую информацию. 32. Способ по п.4, в котором вторичная информация отсутствует в копии документа. Примеры основных методов растрирования Типичные примеры искажений при распечатке на цифровом принтере Увеличение: 100:1