[發(fā)明專利]一種基于分層偽像分析的3D網(wǎng)格盲水印生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810760194.3
• 申請(qǐng)日: 2018-07-11
• 公開（公告）號(hào): CN108921769B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王貞;曾樹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南師范大學(xué);湖南賡續(xù)文脈文化傳播有限公司;湖南上勢(shì)智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T1/00
• 分類號(hào): G06T1/00;B33Y50/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于分層偽像分析的3D網(wǎng)格盲水印生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采用3D多邊形網(wǎng)格M = {V，E}作為輸入覆蓋原始模型，并對(duì)原始模型進(jìn)行軸對(duì)齊的預(yù)處理，V作為水印頂點(diǎn)的集合，E為原始模型的連通性信息的集合；

S2、采用水印密鑰和偽隨機(jī)生成器生成水印圖案；

S3、通過基于圓柱坐標(biāo)中離散頂點(diǎn)的位置信息獲取擴(kuò)頻水印算法，并采用水印圖案對(duì)預(yù)處理后的原始模型進(jìn)行水印嵌入；

S4、對(duì)水印嵌入的原始模型進(jìn)行模型重建以獲得水印模型；其中，所述步驟S1中，采用3D多邊形網(wǎng)格M = {V，E}作為輸入覆蓋原始模型，并對(duì)原始模型進(jìn)行軸對(duì)齊的預(yù)處理具體包括：

S11、確定水印嵌入的z軸，并調(diào)整網(wǎng)格M的方向，其調(diào)整計(jì)算公式如下：

(1)

其中，∈V和R(θ，φ)是旋轉(zhuǎn)矩陣，并定義以下公式：

(2)

其中，θ，φ是預(yù)定義打印方向的相對(duì)度，z軸為被確定為3D打印層的正交方向；

S12、將作為頂點(diǎn)分類為具有與z軸值相等范圍的L個(gè)不同的倉(cāng)，預(yù)先計(jì)算z軸的最大和最小值，并分別由，表示，第L層通過以下公式計(jì)算：

(3)

其中1≤l≤L,1≤i≤V,1≤j≤V，表示屬于的頂點(diǎn)數(shù)，使用表示第l個(gè)倉(cāng)的第j個(gè)頂點(diǎn)的符號(hào)v(l，j)代替∈，厚度由定義，其中的倉(cāng)的數(shù)量為用戶所選擇的常數(shù)；

S13、計(jì)算每個(gè)倉(cāng)的中心位置= {1,2，...，L} =（，），計(jì)算公式如下：

(4)

通過中心位置對(duì)其頂點(diǎn)v(l，j)∈的位置進(jìn)行如下歸一化處理，處理公式為：

(5)

其中，表示第L層的p，q，r階次體積矩，每個(gè)點(diǎn)v(l，j)∈為覆蓋模型的切片層，使得覆蓋模型切成L層，每層的中心位置與z軸對(duì)齊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分層偽像分析的3D網(wǎng)格盲水印生成方法，其特征在于，所述步驟S2中所生成的水印圖案為長(zhǎng)度為的二進(jìn)制水印圖案。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分層偽像分析的3D網(wǎng)格盲水印生成方法，其特征在于，所述步驟S3中擴(kuò)頻水印算法的水印信號(hào)Ψ被合成為擴(kuò)頻信號(hào)，而不改變頻譜系數(shù)，水印信號(hào)Ψ嵌入每個(gè)圓柱頂點(diǎn)的半徑ρ中，其公式如下所示：

(6)

其中，信號(hào)Ψ由輸入頂點(diǎn)的方位角φ的函數(shù)產(chǎn)生，水印信號(hào)Ψ由方位角的函數(shù)定義，并被加到圓柱坐標(biāo)的徑向距離中。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于分層偽像分析的3D網(wǎng)格盲水印生成方法，其特征在于，所述步驟S3中采用水印圖案對(duì)預(yù)處理后的原始模型進(jìn)行水印嵌入，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

步驟S31、將笛卡爾坐標(biāo)中的轉(zhuǎn)換成圓柱坐標(biāo)，其坐標(biāo)函數(shù)如下：

(7)

其中，0≤φ≤2π；

步驟S32、采用水印圖案進(jìn)行水印嵌入，水印嵌入形式如下：

(8)

其中，1≤i≤V，α（·）是描述的視覺掩蔽的函數(shù)；

步驟S33、將擴(kuò)頻信號(hào)Ψ作為正弦信號(hào)合成為頻域 [ + 1， + ] ，合成公式如下所示：

(9)

其中，是最小頻帶的值，而是不可感知的相位參數(shù)，得到= {} i = 1,2，...V，V作為水印頂點(diǎn)的集合，其中=(,）；m為常數(shù)，其取值范圍為1至；為水印圖案為長(zhǎng)度。