[發明專利]一種3D打印模型的數字水印方法有效
| 申請號： | 201710469452.8 | 申請日： | 2017-06-20 |
| 公開（公告）號： | CN107330844B | 公開（公告）日： | 2020-08-04 |
| 發明（設計）人： | 朱輝龍;牛杰;陳慶佳 | 申請（專利權）人： | 寧波諾丁漢大學 |
| 主分類號： | G06T1/00 | 分類號： | G06T1/00;B33Y50/00;G06T7/521 |
| 代理公司： | 寧波甬致專利代理有限公司 33228 | 代理人： | 李迎春 |
| 地址： | 315100 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 打印 模型 數字 水印 方法 | ||
利用空間相似距離的取值或者距離偏差判斷待檢測的3D數字模型或者實物模型，對檢測對象的要求低，無需事先在3D數字模型中添加水印；用空間距離進行相似性初步判斷，用距離偏差進行二次確認判斷，將3D空間矩陣相似性問題轉化為2D圖片匹配問題，檢測結果的準確性高，通過改變原始數字模型的方式得到的水印數據且該數據庫具有穩定性，不會在打印后丟失，因此適用于數字文件和實物模型的真偽鑒別；在計算模型相似性中通過3D空間歐幾里得距離和2D距離偏差相似性檢測，能精準地定位同源數字文件，同時將3D空間矩陣相似性問題轉化為2D圖片匹配。
技術領域
本發明涉及3D打印技術，尤其涉及一種3D打印模型的數字水印方法。
背景技術
隨著3D打印技術的快速發展，3D模型的設計變得個性化和多樣化。網絡環境下的協同設計和虛擬產品的研究，使人們可以預見用戶所購買的可能不再是一個實物產品或零件，而是一個由點、線、面等構成的3D數字模型，而只有那些被授權的用戶才可以對模型進行復制、修改和制造，因此這就涉及到3D數字文件作為信息傳遞的安全性保護和對實物模型防偽的必要性。目前3D打印模型的防偽通過在三角形網格數據中嵌入數字水印來實現，但該技術存在如下不足：(1)3D打印模型數字文件并不都是三角形網格格式的(2)網格化3D數字文件嵌入水印信息后，經打印制造后會失去水印信息，因此無法對實物模型進行鑒定。鑒于以上，因此有必要提出一個既能保護3D數字模型，又能對打印后的實物模型進行防偽鑒別的新型數字水印技術。
發明內容
本發明提供了一種3D打印模型的數字水印方法，該技術不僅適用于3D數字模型，同時也適用于實物模型，通用性強。
本發明所采用技術方案是，一種3D打印模型的數字水印方法，包括以下步驟，
S1，利用有限元分析軟件讀取任意經3D作圖軟件設計的原始數字模型，得到原始數字模型的形狀特征點的空間坐標，對形狀特征點進行編號并將編號與其相對應的空間直角坐標x、y、z的值以矩陣的形式儲存為M0(xi,yi,zi)，i＝1～m,m為正整數；
S2，首先對原始數字模型分別進行多次的微小拓撲改動，將改動后的數字模型編號為Mj,j＝1～n,n為正整數；然后按照步驟S1分別提取Mj的空間直角坐標矩陣編號為Mj(xi,yi,zi)且作為水印數據庫儲存；計算Mj(xi,yi,zi)與M0(xi,yi,zi)之間的空間距離M0j，j為正整數，取M0j中的最小值和最大值得到該空間距離的取值范圍[lb,ub]并儲存；
S3，計算出原始數字模型與改動后的數字模型相對應形狀特征點在球坐標下的距離偏差，并將該距離偏差繪制成二維圖M0-Mj；
S4，利用具有掃描實物模型功能的掃描儀掃描待檢測的實物模型，進而得到該實物模型的三維數字模型，或者直接使用獲取的待檢測三維數字模型，然后根據步驟S1得到實物模型的空間直角坐標矩陣M'j(xi,yi,zi)；
S5，計算實物模型的空間直角坐標矩陣與原始數字模型空間直角坐標矩陣之間的空間距離，并記為M'0j；
S6，若S5中得到的空間距離M'0j∈[lb，ub]，則該實物模型的源模型為初始數字模型；
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