[发明专利]一种三维网格非嵌入式健壮水印的构造方法和检测方法

说明书

技术领域

本发明属于多媒体信息安全领域，涉及一种基于可视化的针对三维网格的非嵌入式的健壮水印系统。

背景技术

近年来，随着三维动画影视、CG作品以及CAD/CAM的不断发展，三维网格模型的版权保护和侵权检测等问题也越来越受到人们的关注。三维模型是由一堆数据包括：点、线、面以及各个元素之间的关系组成的。数字水印技术为我们提供了一种有效的途径，该技术在3D多边形网格数据中嵌入数字水印，对三维模型和其他CAD产品进行有效的保护。现在，这一研究领域已逐渐成为数字水印研究的新热点。

空域水印方法在对三维数据不做任何变换的条件下，直接将水印信息以某种方式嵌入到网格模型中。这种方法的思路简单、直接，并且能够嵌入很大的数据量。但是空域水印数据的隐蔽性不好，很容易被检测到。另外，当嵌入的水印数据过多时，三维网格模型的外观会严重失真。正是由于空域水印算法的这些缺点，这方面的研究逐渐减少。目前，水印算法的研究主要集中在变换域水印算法上，变换域算法比空域算法具有更好的不可感知性和鲁棒性。

虽然3D网格模型水印在不断的发展和完善中，但是由于三维网格模型数据的特殊性，还有许多技术难题没有解决或者亟需解决。三维模型水印问题的定义本身很简单，然而三维模型结构的复杂性使得水印的不可感知性、鲁棒性很难得到保证。三维网格模型的水印算法种类很多，但是每种算法只适用于具有某类特点的网格模型，很难找到一种通用算法，可以对所有三维网格模型都进行处理。此外，现有的水印算法只能检测版权的归属，得到的结果往往不够直观，缺乏说服力。

总的来说，目前三维模型水印算法的发展很快、数量很多，但其理论创新程度不够，都只是在原有的理论基础上稍作改进，没有实质性的变化，并且其计算速度、不可感知性和健壮性都有待进一步的提高。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的上述不足，提供一种非嵌入式的零水印算法，避免了由水印的嵌入带来的模型失真。该算法对于旋转、平移、放缩、顶点重排、裁剪、噪声攻击、混合攻击等具有很好的鲁棒性，并最终以可视化的方式显示模型上受攻击的部位以及变形程度。为此，本发明采用如下的技术方案：

一种三维网格非嵌入式健壮水印的构造方法和检测方法，步骤如下：

(1)计算原三维网格模型所有顶点的坐标的中心，并将该中心平移到坐标系原点；

(2)按照下列公式计算模型顶点坐标的协方差矩阵C：