[发明专利]基于Schur分解的三维模型盲数字水印算法

摘要

本发明提供了一种基于Schur分解的三维模型盲数字水印算法，用于在三维模型中嵌入水印图像以及提取水印图像的提取图像具有这样的特征，包括以下步骤：步骤S1，将水印图像进行双随机相位光全息加密得到加密图像；步骤S2，对三维模型进行预处理得到几何特征矩阵R'；步骤S3，对几何特征矩阵R'进行Schur分解并嵌入加密图像得到处理模型，该处理模型作为待测模型；步骤S4，对待测模型进行水印提取得到提取图像。本算法具有很强的抗顶点重排攻击能力、很强的抗旋转能力、很强的抗平移能力、很强的抗缩放能力、较强的抗噪能力以及较强的抗裁剪能力，鲁棒性非常好；此外，本算法不易被解密仿制。

主权项

1.一种基于Schur分解的三维模型盲数字水印算法，用于在三维模型中嵌入水印图像以及提取所述水印图像的提取图像，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，将所述水印图像进行双随机相位光全息加密得到加密图像；步骤S2，对所述三维模型进行预处理得到几何特征矩阵R'；步骤S3，对所述几何特征矩阵R'进行Schur分解并嵌入所述加密图像得到处理模型，该处理模型作为待测模型；步骤S4，对所述待测模型进行水印提取得到所述提取图像，其中，步骤S3包括以下子步骤，步骤S3‑1，将所述几何特征矩阵R'进行分块处理得到非重叠的Nm个第一子矩阵块，步骤S3‑2，对所述第一子矩阵块进行Schur分解得到对应的酉矩阵U，步骤S3‑3，分别对所述酉矩阵U的每一行的元素进行比较并选取出各行绝对值最大的元素umax，步骤S3‑4，通过以下公式，对所述酉矩阵U的各行的元素umax嵌入所述加密图像得到元素u'max和含有元素u'max的第二子矩阵块，q＝10^m，m表示元素u_max的数值中小数点后第一位非零数值的位置数，表示向下取整，w_i表示所述加密图像经过二值处理后按行读取生成的一维水印信息W中元素，W＝w₁,w₂,......w_i，w_i∈{0,1}，步骤S3‑5，重复步骤S3‑2～S3‑5直到将所述一维水印信息W全部嵌入Nm个所述第一子矩阵块中，得到具有Nm个第二子矩阵块的特征矩阵Rw，步骤S3‑6，对Nm个所述第二子矩阵块分别进行逆Schur分解，并进行处理后得到所述处理模型，其中，步骤S4包括以下子步骤，步骤S4‑1，将所述待测模型按照步骤S2和步骤S3‑1进行处理得到N'm个第三子矩阵块，步骤S4‑2，将所述第三子矩阵块按照步骤S3‑2和步骤S3‑3进行处理得到所述第三子矩阵块的酉矩阵U'的各行绝对值最大的元素u″max，步骤S4‑3，通过以下公式，从所述第三子矩阵块的酉矩阵U'的各行的元素u”_max中提取出水印信息q'＝10m'，m'表示元素u”max的数值中小数点后第一位非零数值的位置数，步骤S4‑4，重复步骤S4‑2和步骤S4‑3直到从N'_m个所述第三子矩阵块提取出所有的水印信息步骤S4‑5，将所述待测模型的所有的水印信息进行处理后得到所述提取图像。