[發(fā)明專利]基于Beamlet線特征定位的3D模型水印方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710190760.7
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106709855B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 劉晶;陳進磊;何文娟
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅磊

本發(fā)明公開了一種利用頂點一環(huán)鄰域面積和Beamlet線特征構造水印同步信息的三維盲水印方法，包括以下步驟：依據(jù)三維模型頂點的一環(huán)鄰域面積，從小到大選出M個不重疊的一環(huán)鄰域；對此M個一環(huán)鄰域進行獨立的切面投影，提取M條Beamlet線特征，確定M個水印位的嵌入位置；修改與Beamlet線特征相對的頂點坐標，使與其相連的兩條網(wǎng)格邊長度相等來嵌入水印信息位；水印檢測不需要原始三維模型。本發(fā)明方法為空域盲水印方法，在保證水印透明性前提下，明顯改善了水印方法對抗仿射變換攻擊的魯棒性；算法對抗網(wǎng)格簡化、平滑和噪聲等攻擊也具有較強的魯棒性。

技術領域

本發(fā)明屬于數(shù)字水印方法技術領域，涉及一種基于Beamlet線特征定位的3D模型水印方法。

背景技術

三維模型用途廣泛，在娛樂業(yè)、制造業(yè)等都有其身影，因此，保護三維模型的版權相當重要。數(shù)字水印作為三維模型版權保護和內(nèi)容認證的有效手段，近年來得到廣泛研究。由于三維模型中的點、線、面數(shù)據(jù)具有有序性，且模型易受到平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、網(wǎng)格簡化等處理的攻擊，致使水印嵌入過程中，無法利用傅里葉變換、余弦變換、小波變換等數(shù)學工具進行分析。這限制了三維模型水印技術的研究與發(fā)展，使三維模型水印方法的魯棒性弱、抗仿射變換攻擊能力差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于Beamlet線特征定位的3D模型水印方法，對仿射變換的旋轉(zhuǎn)和等比縮放等攻擊具有強魯棒性。

本發(fā)明所采用的技術方案是，基于Beamlet線特征定位的3D模型水印方法，包括以下步驟：

步驟1，嵌入水印；

步驟1.1，確定水印嵌入位置；

步驟1.1.1，計算三維模型頂點的一環(huán)鄰域面積；

步驟1.1.2，依據(jù)步驟1.1.1計算的面積，從小到大取M個獨立的一環(huán)鄰域，并將它們投影在各自的一環(huán)鄰域中心頂點的切面上，以中心頂點在切面上的投影為投影圖像的坐標原點，中心頂點的切面為平面建立新坐標系；

步驟1.1.3，用8×8個像素大小的二維圖像表示投影圖像，提取投影圖像的Beamlet線特征；

步驟1.2，嵌入二值水印序列b′；

修改一環(huán)鄰域內(nèi)與Beamlet線特征相對的頂點坐標，若修改Beamlet線特征左側的頂點坐標，使與該頂點相連的兩條網(wǎng)格邊長度相等，則嵌入二值水印b′的信息位‘1’；若修改Beamlet線特征右側的頂點坐標，使與該頂點相連的兩條網(wǎng)格邊長度相等，嵌入二值水印b′的信息位‘0’；

步驟1.3，將M個水印信息位依照步驟1.2嵌入到M個一環(huán)鄰域內(nèi)的相應頂點中，得到水印版三維模型；

步驟2，提取水印；

步驟2.1，確定攜帶水印信息位的頂點；

步驟2.1.1，計算水印版三維模型每個頂點的一環(huán)鄰域面積；

步驟2.1.2，依據(jù)步驟2.1.1計算的面積，從小到大取M個獨立的一環(huán)鄰域，并將它們投影在各自的一環(huán)鄰域中心頂點的切面上，中心頂點在切面上的投影為投影圖像的坐標原點；

步驟2.1.3，用8×8個像素大小的二維圖像表示投影圖像，提取投影圖像的Beamlet線特征；

步驟2.2，提取二值水印序列b″；

步驟2.2.1確定頂點攜帶的水印信息位：

若Beamlet線特征左側頂點的兩條相連網(wǎng)格邊長度相等，則攜帶水印信息位‘1’；

若Beamlet線特征右側頂點的兩條相連網(wǎng)格邊長度相等，則攜帶水印信息位‘0’；