[发明专利]一种基于小波域粒子群的三维模型水印嵌入方法

权利要求书

1.一种基于小波域粒子群的三维模型水印嵌入方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、对三维模型进行降维，将三维模型经过主成分分析，根据主成分方向得到降维后的三维模型，进而获得降维后的三维模型的特征点，随后进入步骤B；

步骤B、针对降维后的三维模型，结合三维模型的特征点生成矩阵，利用多小波方法对矩阵进行预处理操作，将水印嵌入矩阵的中频区域，并调整嵌入深度，得到包含水印的三维模型；

步骤C、针对步骤B中获得的三维模型，判断三维模型中是否含有水印图像，当三维模型中含有水印图像时，对水印图像和含有水印的三维模型进行鲁棒性计算评价，确定三维模型的水印信息，当三维模型中不含水印图像时，返回步骤A。

2.根据权利要求1所述的一种基于小波域粒子群的三维模型水印嵌入方法，其特征在于，所述步骤A中，通过PCA分析方法对三维模型进行降维，获得降维后的三维模型，包括以下步骤：

步骤A11、获得三维模型中各个顶点的顶点坐标，根据顶点坐标得到三维模型的几何中心；

三维模型中的n个顶点坐标组成的顶点坐标集为V＝{v_i|v_i＝(x_i,y_i,z_i),i＝1,2,…,n}，其中，v_i为顶点，(x_i,y_i,z_i)为顶点v_i对应的坐标；

根据公式：

得到三维模型的几何中心，其中v_p为三维模型的几何中心；

步骤A12、平移三维模型，使三维模型的中心点与坐标系原点重合，根据公式：

得到三维模型顶点的协方差矩阵C_v，其中，T为转置矩阵；

步骤A13、根据公式：

C_ve_k＝λ_ke_k(‖e_k‖＝1,k＝1,2,3)

获得协方差矩阵的特征值和特征向量，其中，e_k为特征向量，λ_k为特征值，k为三维模型的三个坐标轴；

步骤A14、对特征值降序排序，得到最大的特征值，将最大的特征值对应的特征向量方向定义为三维模型的主成分方向；

步骤A15、通过旋转矩阵旋转三维模型，将三维模型的主成分方向于坐标轴z轴重合，获得旋转后的三维模型，进一步得到经过主成分变换后的三维模型，即得到降维后的三维模型，进一步获得降维后的三维模型中各个顶点的坐标v_i′＝(x_i′,y_i′,z_i′)。

3.根据权利要求2所述的一种基于小波域粒子群的三维模型水印嵌入方法，其特征在于，所述步骤A中，得到降维后的三维模型后，进一步获得三维模型的特征点包括以下步骤：

步骤A21、分别针对降维后三维模型中的各个顶点，找出与顶点v_i′相连接的其他各个顶点v_ij′，生成相邻顶点集合S(v_ij′)，得到顶点v_i′的离散法向量以及与顶点相邻的各个相邻顶点的离散法向量根据公式：

其中，为顶点v_i′的离散法向量，v_p为三维模型的几何中心，Card(S)为相邻顶点集合S(v_ij′)中包含的相邻顶点个数；

步骤A22、计算得到三维模型法线方向的变化值，根据公式：

其中，为顶点v_i′的离散法向量与相邻顶点的离散法向量之间的夹角；

步骤A23、将步骤A22中得到的法线方向的变化值D(v_i′)降序排列，取前L×L个法线方向变化值对应的顶点作为三维模型的特征点。