[发明专利]一种3D打印模型的数字水印方法

摘要

利用空间相似距离的取值或者距离偏差判断待检测的3D数字模型或者实物模型，对检测对象的要求低，无需事先在3D数字模型中添加水印；用空间距离进行相似性初步判断，用距离偏差进行二次确认判断，将3D空间矩阵相似性问题转化为2D图片匹配问题，检测结果的准确性高，通过改变原始数字模型的方式得到的水印数据且该数据库具有稳定性，不会在打印后丢失，因此适用于数字文件和实物模型的真伪鉴别；在计算模型相似性中通过3D空间欧几里得距离和2D距离偏差相似性检测，能精准地定位同源数字文件，同时将3D空间矩阵相似性问题转化为2D图片匹配。

主权项

一种3D打印模型的数字水印技术，其特征在于，包括以下步骤，S1，利用有限元分析软件读取任意经3D作图软件设计的原始数字模型，得到原始数字模型的形状特征点的空间坐标，对形状特征点进行编号并将编号与其相对应的空间直角坐标x、y、z的值以矩阵的形式储存为M0(xi,yi,zi)，i＝1～m,m为正整数；S2，首先对原始数字模型分别进行多次的微小拓扑改动，将改动后的数字模型编号为Mj,j＝1～n,n为正整数；然后按照步骤S1分别提取Mj的空间直角坐标矩阵编号为Mj(xi,yi,zi)且作为水印数据库储存；计算Mj(xi,yi,zi)与M0(xi,yi,zi)之间的空间距离M0j，j为正整数，取M0j中的最小值和最大值得到该空间距离的取值范围[lb,ub]并储存；S3，计算出原始数字模型与改动后的数字模型相对应形状特征点在球坐标下的距离偏差，并将该距离偏差绘制成二维图M0‑Mj；S4，利用具有扫描实物模型功能的扫描仪扫描待检测的实物模型，进而得到该实物模型的三维数字模型，或者直接使用获取的待检测三维数字模型，然后根据步骤S1得到实物模型的空间直角坐标矩阵M'j(xi,yi,zi)；S5，计算实物模型的空间直角坐标矩阵与原始数字模型空间直角坐标矩阵之间的空间距离，并记为M'0j；S6，若S5中得到的空间距离M'0j∈[lb，ub]，则该实物模型的源模型为初始数字模型；S7，计算出实物模型与初始模型项对应形状特征点在球坐标下的距离偏差并将该偏差绘制成二维图M0‑M'jj；S8，计算二维图M0‑M'jj与二维图M0‑Mj的相似性系数；若该相似性系数大于等于0.9，则该实物模型与初始模型为同源图，若相似性系数小于0.9，则实物模型与初始模型为异源图。