[發(fā)明專利]一種BIM模型版權保護空間域數(shù)字水印方法

有效

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• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110222481B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 張黎明;蔣美容;陳金萍
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: G06F21/16
• 分類號: G06F21/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種BIM模型版權保護數(shù)字水印方法，其特征在于，包括：水印嵌入和水印提取兩部分；

水印嵌入步驟如下：

S1：讀取BIM數(shù)據(jù)，提取模型對象實體中所有的多面網(wǎng)格頂點，構造多面網(wǎng)格頂點集合V_K；

S2：對集合V_K中每個頂點V_i的兩個坐標值(x_i，y_i)進行加噪，同時放大10^t倍，記作V_i′，表示為V_i′＝(x′_i，y′_i)，其中，V_i′表示加噪處理后的每一個多面網(wǎng)格頂點，(x′_i，y′_i)為對頂點加噪之后的兩個坐標值；

S3：依數(shù)據(jù)精度要求選擇水印的嵌入位x_w，選擇方式如公式(1)，再按照數(shù)據(jù)的高位部分與水印位w(x_w)的映射關系，對多面網(wǎng)格頂點坐標的進行逐步修改；其中，floor表示向下取整，mod函數(shù)為取模運算返回用x′_i/p除以S后的余數(shù)，p為放大倍數(shù)與小數(shù)點后的最高有效位的差值，S表示水印長度，本文中選取p＝1000；

x_w＝floor(mod(x_i/p，S)) +1 (1)

S4：采用量化調(diào)制技術將水印嵌入到處理后的坐標值x′_i中，計算嵌入水印后的數(shù)據(jù)其中量化幅度為R，根據(jù)嵌入水印的數(shù)值不同分兩種情況，具體如下：

同理，根據(jù)嵌入的水印的不同及QIM方法，對多面網(wǎng)格頂點V_i′的y′_i坐標嵌入水印；

S5：對嵌入水印后的中的坐標值縮小10^t倍，并將未修改的數(shù)據(jù)與其進行融合處理，生成帶水印的BIM數(shù)據(jù)；

水印提取步驟如下：

水印的提取是水印嵌入的逆過程，水印提取的具體過程如下：

S6：讀取待檢測的BIM數(shù)據(jù)，提取所有可嵌水印的多面網(wǎng)格頂點，并對頂點坐標值放大10^t倍，t與水印嵌入時的t值相同；

S7：根據(jù)單向映射函數(shù)與水印建立的映射關系，求出水印的位置x_w；

S8：依據(jù)嵌入水印時的量化值R進行QIM操作，通過公式(4)提取水印位w′(x_w)的值；

S9：本方法中是將同一水印進行多次嵌入，利用投票原則，通過水印位w′(x_w)的值確定提取到的水印信息w″的值：

說明，當提取到的水印位的值小于1時，水印信息的值為1，反正是0；

S10：將得到的一維水印信息w″進行維度升高處理并逆置亂，得到水印圖像W′；

S11：最后通過計算原始水印與提取到的水印之間的歸一化相關系數(shù)來評價水印相似性，計算公式見公式(6)，NC為相似性的度量值，該值越大，代表相似性越大，水印圖像的大小為M×N，W(m，n)表示原始水印信息，W′(m，n)是提取的水印信息，

上述為水印嵌入與提取的步驟。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種BIM模型版權保護數(shù)字水印方法，其特征在于，運用S1到S5步驟生成的帶有水印的BIM數(shù)據(jù)，S6到S11步驟提取含水印BIM數(shù)據(jù)的水印。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種BIM模型版權保護數(shù)字水印方法，其特征在于，應用場景還包括BIM數(shù)據(jù)的完整性驗證，其特征在于，運用數(shù)字水印技術對BIM數(shù)據(jù)的來源進行查驗。