[發明專利]一種矢量地理數據零水印生成算法及零水印信息檢測方法

在審

• 申請號: 202210502629.0
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114897659A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 任娜;趙亞宙;朱長青
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06F21/16;G06V10/74
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種矢量地理數據零水印生成算法，其特征在于，包括：

對版權圖像進行置亂，獲得一個二值化的版權矩陣；

對矢量地理要素集進行坐標系轉換，獲得轉換后的矢量地理要素集；

利用Alpha Shapes算法提取轉換后的矢量地理要素集的外邊界輪廓特征點集；

以外邊界輪廓特征點集中的每個外邊界輪廓特征點為圓心構造計數圓環，并按照二值化的版權矩陣的行數和列數對每個計數圓環進行網格劃分；

統計落入每個計數圓環的每個網格中的所述轉換后的矢量地理要素集中各要素的個數；

根據所述各要素的個數，確定矢量地理要素集的要素特征矩陣；

將二值化的版權矩陣與所述要素特征矩陣異或，生成矢量地理要素集的零水??；

將所述零水印在知識產權管理機構進行版權注冊。

2.根據權利要求1所述的矢量地理數據零水印生成算法，其特征在于，所述對矢量地理要素集進行坐標系轉換，獲得轉換后的矢量地理要素集，具體包括：

使用Graham掃描法提取矢量地理要素集的凸包；

利用旋轉卡殼法提取凸包中的最遠點對p₁與p₂；

將最遠點對p₁與p₂所構成的軸作為矢量地理要素集的主軸，并以p₁為旋轉中心點，將矢量地理要素集的主軸與水平軸重合，獲得轉換后的矢量地理要素集中的要素坐標為其中，(x_r,y_r)為轉換前的矢量地理要素集中第r個要素的坐標，為轉換后的矢量地理要素集中第r個要素的坐標，θ為主軸與水平軸正方向的夾角。

3.根據權利要求2所述的矢量地理數據零水印生成算法，其特征在于，所述以外邊界輪廓特征點集中的每個外邊界輪廓特征點為圓心構造計數圓環，并按照二值化的版權矩陣的行數和列數對每個計數圓環進行網格劃分，具體包括：

以外邊界輪廓特征點集中的每個外邊界輪廓特征點為圓心，最遠點對p₁與p₂距離的二分之一為半徑，構造計數圓環；

在每個計數圓環中，過圓心劃分為N個角度區域，并沿半徑方向劃分為N個距離區域；所述二值化的版權矩陣的行數和列數均為N。

4.根據權利要求3所述的矢量地理數據零水印生成算法，其特征在于，根據所述各要素的個數，確定矢量地理要素集的要素特征矩陣，具體包括：

將各要素落入所有計數圓環的個數形成各要素的計數矩陣序列所述轉換后的矢量地理要素集中的要素包括點要素、線要素和面要素；其中，m_r為第r個要素的計數矩陣序列，分別為第r個要素落入第1、2、3、n個計數圓環的計數矩陣；

根據各要素的計數矩陣序列，構造各要素的特征矩陣；

利用公式將點要素的特征矩陣、線要素的特征矩陣以及面要素的特征矩陣進行異或計算，生成矢量地理要素集的要素特征矩陣；其中，M為矢量地理要素集的要素特征矩陣，point_m_feature為點要素的特征矩陣，polyline_m_feature為線要素的特征矩陣，polygon_m_feature為面要素的特征矩陣。

5.根據權利要求4所述的矢量地理數據零水印生成算法，其特征在于，所述根據各要素的計數矩陣序列，構造各要素的特征矩陣，具體包括：

利用公式對各要素的計數矩陣序列累加求和得到各要素的累計計數矩陣；其中，為第r個要素落入第k個計數圓環的網格(i,j)中的個數，為第r個要素落入網格(i,j)中的累計個數，n為計數圓環的總數量；

利用公式計算各要素的計數平均值；其中，D^r為第r個要素的計數平均值；

根據各要素的累計計數矩陣和各要素的計數平均值，利用公式構造各要素的特征矩陣；其中，為第r個要素的特征矩陣中網格(i,j)對應的元素。