[发明专利]基于Beamlet线特征定位的3D模型水印方法

摘要

本发明公开了一种利用顶点一环邻域面积和Beamlet线特征构造水印同步信息的三维盲水印方法，包括以下步骤：依据三维模型顶点的一环邻域面积，从小到大选出M个不重叠的一环邻域；对此M个一环邻域进行独立的切面投影，提取M条Beamlet线特征，确定M个水印位的嵌入位置；修改与Beamlet线特征相对的顶点坐标，使与其相连的两条网格边长度相等来嵌入水印信息位；水印检测不需要原始三维模型。本发明方法为空域盲水印方法，在保证水印透明性前提下，明显改善了水印方法对抗仿射变换攻击的鲁棒性；算法对抗网格简化、平滑和噪声等攻击也具有较强的鲁棒性。

主权项

基于Beamlet线特征定位的3D模型水印方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，嵌入水印；步骤1.1，确定水印嵌入位置；步骤1.1.1，计算三维模型顶点的一环邻域面积；步骤1.1.2，依据步骤1.1.1计算的面积，从小到大取M个独立的一环邻域，并将它们投影在各自的一环邻域中心顶点的切面上，以中心顶点在切面上的投影为投影图像的坐标原点，中心顶点的切面为平面建立新坐标系；步骤1.1.3，用8×8个像素大小的二维图像表示投影图像，提取投影图像的Beamlet线特征；步骤1.2，嵌入二值水印信息b′；修改Beamlet线特征相对应的顶点坐标，若修改Beamlet线特征左侧的顶点坐标，使与该顶点相连的两条网格边长度相等，则嵌入二值水印b′的信息位‘1’；若修改Beamlet线特征右侧的顶点坐标，使与该顶点相连的两条网格边长度相等，嵌入二值水印b′的信息位‘‑1’或‘0’；步骤1.3，将M个水印信息位依照步骤1.2嵌入到M个一环邻域内的相应顶点中，得到水印版三维模型；步骤2，提取水印；步骤2.1，确定携带水印信息的顶点；步骤2.1.1，计算水印版三维模型顶点的一环邻域面积；步骤2.1.2，依据步骤2.1.1计算的面积，从小到大取M个独立的一环邻域，并将它们投影在各自的一环邻域中心顶点的切面上，中心顶点在切面上的投影为投影图像的坐标原点；步骤2.1.3，用8×8个像素大小的二维图像表示投影图像，提取投影图像的Beamlet线特征；步骤2.2，提取二值水印信息b″；步骤2.2.1，确定顶点嵌入的水印信息位：若是Beamlet线特征左侧顶点的相连两条网格边长度相等，则携带水印信息位为‘1’；若是Beamlet线特征右侧顶点的相连两条网格边长度相等，则携带水印信息位为‘‑1’或‘0’；依次提取M个一环邻域内相应的顶点中的二值水印信息b″；步骤3，计算水印相关系数ρ，确定水印版三维模型嵌入二值水印信息b′；ρ(b′,b′′)=Σi=1mbi′′×bi′Σi=1mbi′×Σi=1mbi′′---(1)]]>其中，b′为嵌入步骤时所用的二值水印信息，b″为提取获得的二值水印信息；当三维模型没有遭受任何攻击时，提取获得的二值水印序列b″与嵌入的水印序列b′一致，计算得到的相关系数ρ值应该为1；当三维模型遭受攻击时，计算得到的相关系数ρ值应该小于1。若相关系数值ρ在(0.5，1]范围内，则可以验证此三维模型嵌入水印信息b′，算法具有强鲁棒性；若相关系数值ρ在[0，0.5]范围内，水印提取失败。此时，攻击使三维模型遭到严重破坏，模型失去应用价值，版权验证及版权保护已没有任何意义。