[发明专利]一种基于数字水印技术的地质体三维模型版权保护的方法

权利要求书

1.一种基于数字水印技术的地质体三维模型版权保护方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)运用主元分析方法分析地质体点云模型的主成分；

(2)运用八叉树结构将地质体点云模型进行空间剖分；

(3)通过基于KD-Tree索引结构的搜索椭球体算法，确定每个块体模型中采样点之间的邻域关系；

(4)分析每个块体模型的邻域关系，求得能够体现整个地质体三维模型的空间域信息的特征值和特征向量；

(5)将地质体三维模型的空间域信息转换成频域信息；

(6)对步骤5得到的地质体三维模型的频域信息通过数理统计的方式，统计分析频域信息得到每个块体模型的一位数字水印信息，并最终生成整个模型的数字水印序列；

(7)确定地质体三维模型版权归属问题，将原始地质体三维模型的数字水印信息注册到权威数据库中，确定地质体三维模型版权的时候，将待确定版权的地质体三维模型和权威数据库中的数字水印信息求相关系数，两个模型的相关系数大于等于阈值，表明版权相同；否则不存在版权归属。

2.如权利要求1所述的基于数字水印技术的地质体三维模型版权保护方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：

1)计算地质体点云模型的质心；

2)把子步骤1求出的地质体点云模型的质心作为PCA坐标系的原点，将整个地质体点云模型平移到PCA坐标系中；

3)在PCA坐标系求取地质体点云模型的协方差矩阵；

4)根据子步骤3求取的协方差矩阵，计算出协方差矩阵的特征值和特征向量；

5)对地质体点云模型的协方差矩阵的特征向量进行归一化处理，得到旋转矩阵，再将地质体点云模型按照旋转矩阵进行旋转，将原始点云模型旋转至PCA坐标系中。

3.如权利要求1所述的基于数字水印技术的地质体三维模型版权保护方法，其特征在于，所述步骤2中运用八叉树结构将地质体点云模型进行空间剖分，将点云模型数据分块进行处理，剖分得到若干等大的块体模型，每个块体模型中包含不同的数量的采样点集合，其具体包括：

1)根据地质体点云模型采样点的分布，计算并创建点云模型的最小包围盒；

2)通过最小包围盒的属性信息得到包围盒模型的中心坐标；

3)依据最小包围盒的中心点坐标对点云模型分别按照三个轴向平面进行空间剖分，得到八个子模型；

4)对子步骤3得到的地质体点云模型的八个子模型进行递归空间剖分；直至剖分到满足子步骤1设置的最小包围盒的属性。

4.如权利要求1所述的基于数字水印技术的地质体三维模型版权保护方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：经步骤2进行八叉树空间剖分后的地质体点云模型，是若干等大的块体模型，对每个块体模型中采样点之间的邻域关系进行处理，通过基于KD-Tree索引结构的搜索椭球体算法，遍历每个块体模型中的采样点数据，判断每个采样点与其他采样点是否处于搜索椭球体内，最终确定每个块体模型中采样点之间的邻域关系。

5.如权利要求1所述的基于数字水印技术的地质体三维模型版权保护方法，其特征在于，所述步骤4包具体包括：

1)通过对步骤3确定的采样点之间邻域关系的分析，构建每个块体模型中采样点之间的邻接矩阵；

2)将点云模型的邻接矩阵进行度矩阵的求解，得到采样点之间的度矩阵；

3)通过邻接矩阵和度矩阵的关系得到每个块体模型中采样点的Laplace矩阵；

4)经子步骤3得到Laplace矩阵进行求解得到地质体点云模型中每个块体模型的特征值和特征向量。

6.如权利要求1所述的基于数字水印技术的地质体三维模型版权保护方法，其特征在于，所述步骤5是根据特征值和特征向量进行频谱转换，结合每个块体模型中采样点的模长矩阵，将每个块体模型中采样点的模长矩阵投影到特征值构造的特征矩阵上，通过该方法将地质体三维模型的空间域信息转换成频域信息，再通过数理统计分析频域信息得到相应的数字水印序列。