[发明专利]基于网格分割的三维网格模型非盲水印实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体信息安全技术领域，特别涉及一种基于网格分割的三维网格模型非盲水印实现方法。

背景技术

由于全局的水印算法对剪切攻击的鲁棒性不高，因此人们提出了基于分块的水印算法，主要思想是先将三维模型分割或提取出若干个有意义或无意义的分块，然后将水印数据分别嵌入到不同分块中，即每个分块都有一组或若干组水印数据，在水印提取时，只要有若干分块保存完整，那么就能够从这些分块中提取出完整的水印信息。

通常此类基于分块的三维网格水印存在以下问题：1）在模型受到攻击后，提取水印时进行的网格分块不能得到一个与原始模型一致的分块结果，尤其在发生网格剪切时；2）网格分块的方法一般不能保证分块模型的边界问题，因为边界上多一个点或少一个点对网格分割的视觉上不会造成影响，因此对于依赖模型分割边界的水印算法会因为边界分割略微不一致而导致提取的水印数据不准确。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明旨在于提供一种基于网格分割的三维网格模型非盲水印实现方法，该方法可以抵抗简化、剪切、噪声等常规单一攻击，并且在抵抗联合攻击上也表现出较强的鲁棒性。

为实现上述目的，本发明提供一种基于网格分割的三维网格模型非盲水印实现方法，包括水印信息嵌入过程和水印信息检测过程，其中：水印信息嵌入过程为：对三维网格模型进行有意义的分割，然后对每个分块计算鲁棒重心，并以此重心为中心将分块由直角坐标转换成球面坐标，再通过调制每个分块中的顶点范数分布来嵌入水印序列；水印信息检测过程为：对待检测模型与原始模型进行重对齐、重采样操作，并确定待检测模型的分块信息后再进行水印提取。

进一步，所述方法中，水印信息嵌入过程的实现方式如下：

步骤1.1基于形状直径函数的分割算法对模型进行有意义分割，去除面片过少的分块，取k个分块嵌入水印，则每个分块可表示为M_α=(V_α,F_α),α=1,2,...,k，V_α和F_α表示为第α个分块中的顶点与面片信息；

步骤1.2计算每个分块M_α的的鲁棒重心m_α；

步骤1.3对于每个分块，计算对应的顶点范数。以鲁棒重心m_α(x_α,y_α,z_α)为中心将每个顶点v_i(x_i,y_i,z_i)∈M_α由直系坐标系转换到球面坐标系v_i(ρ_i,θ_i,φ_i)，单位化后得到顶点范数：ρ_i=(ρ_i-ρ_min)/(ρ_max-ρ_min)，其中，ρ_max与ρ_min是分块M_ρ中所有点的ρ的最大值与最小值；

步骤1.4将分块M_ρ中所有顶点按照单位化后ρ的值划分成L个区间，每个区间表示为j=0,1,...,L-1，L对应于水印序列长度；

步骤1.5对区间I_j中的每个顶点v_p(ρ_p,θ_p,φ_p)∈I_j的顶点范数进行单位化：ρp=(ρp-jL)×L;]]>

步骤1.6对于嵌入水印位w_j=1的情况，计算区间I_j中所有顶点范数的平均值若则认为区间I_j已嵌入水印位w_j，进入步骤1.8，否则进入步骤1.7，其中，Δ表示为水印强度，0<Δ<0.5；