[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

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• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108921769B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王貞;曾樹
• 申請（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;湖南上勢智能科技有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;B33Y50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于分層偽像分析的3D網(wǎng)格盲水印生成方法，包括步驟：采用3D多邊形網(wǎng)格M＝{V，E}作為輸入覆蓋原始模型，并對原始模型進(jìn)行軸對齊的預(yù)處理；采用水印密鑰和偽隨機(jī)生成器生成水印圖案；通過基于圓柱坐標(biāo)中離散頂點的位置信息獲取擴(kuò)頻水印算法，并采用水印圖案對預(yù)處理后的原始模型進(jìn)行水印嵌入；對水印嵌入的原始模型進(jìn)行模型重建以獲得水印模型。本發(fā)明基于分層偽像分析的3D網(wǎng)格盲水印生成方法實現(xiàn)的水印具有應(yīng)對惡劣環(huán)境的魯棒性和不可視性，不僅使得3D模型內(nèi)容在數(shù)字領(lǐng)域共享時得到保護(hù)，而且當(dāng)3D數(shù)字內(nèi)容通過3D打印轉(zhuǎn)換為模擬內(nèi)容時也能得到保護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于分層偽像分析的3D網(wǎng)格盲水印生成方法。

背景技術(shù)

在3D打印技術(shù)領(lǐng)域中，目前存在的一個技術(shù)難點是3D模型內(nèi)容的版權(quán)保護(hù)問題。急需一個強(qiáng)有力、有效的技術(shù)以避免未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制、篡改和非法分發(fā)，從而為知識產(chǎn)權(quán)提供保護(hù)。當(dāng)前，3D模型提供商試圖通過指紋、數(shù)字版權(quán)管理(DRM)、訪問控制、加密和數(shù)字水印技術(shù)來保護(hù)3D模型內(nèi)容，其問題是基于加密和DRM的3D模型內(nèi)容保護(hù)是無效的，因為3D打印過程禁用這些保護(hù)。因此，3D模型內(nèi)容不僅可以在互聯(lián)網(wǎng)上非法復(fù)制，還可以在線下市場非法復(fù)制和重新分發(fā)。為此，需要研究開發(fā)一種數(shù)字水印技術(shù)來保護(hù)3D 打印，以確保3D內(nèi)容產(chǎn)業(yè)的繁榮。

數(shù)字水印技術(shù)是將數(shù)字信息隱藏在諸如多媒體數(shù)據(jù)等信號中的過程，當(dāng)版權(quán)糾紛發(fā)生時，水印可以被用來確定作者的身份，當(dāng)一個原型被泄露時，它可以被用作指紋來跟蹤一條分發(fā)路徑。此外，數(shù)字水印還可以作為自動系統(tǒng)的一個主動組件用于在內(nèi)容共享環(huán)境中對未授權(quán)用戶進(jìn)行管理。因此，3D模型的數(shù)字水印在分發(fā)前應(yīng)秘密嵌入到3D模型內(nèi)容中，此外，嵌入的水印必須抵制可能侵犯版權(quán)的攻擊。

目前，已經(jīng)提出了各種水印方法來保護(hù)用于3D打印的3D網(wǎng)格模型，然而，目前的三維模型水印技術(shù)僅應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像、地理信息和計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)等數(shù)據(jù)中。這些工作大多集中在數(shù)字域正常運(yùn)行期間的常規(guī)攻擊，而3D內(nèi)容的離線分布環(huán)境很少被考慮，因為3D打印過程，存在聯(lián)機(jī)和離線兩種情況下分發(fā)和處理的情況，就魯棒性而言，3D打印對象對于3D模型水印具有新的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供了一種基于分層偽像分析的3D網(wǎng)格盲水印生成方法，以解決現(xiàn)有3D模型內(nèi)容不僅在互聯(lián)網(wǎng)上非法復(fù)制，還在線下市場非法復(fù)制和重新分發(fā)，從而侵犯版權(quán)的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于分層偽像分析的3D網(wǎng)格盲水印生成方法，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，并對原始模型進(jìn)行軸對齊的預(yù)處理；

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)中離散頂點的位置信息獲取擴(kuò)頻水印算法，并采用水印圖案對預(yù)處理后的原始模型進(jìn)行水印嵌入；

S4、對水印嵌入的原始模型進(jìn)行模型重建以獲得水印模型。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，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，并對原始模型進(jìn)行軸對齊的預(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)整計算公式如下：

其中，v_i∈V和是旋轉(zhuǎn)矩陣，并定義以下公式：

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