[发明专利]局部球坐标系下的三维盲水印嵌入和提取检测方法及装置

说明书

本发明适用于三维数字水印领域，提供了一种局部球坐标系下的三维盲水印嵌入和提取检测方法及装置，嵌入部分为：先对待嵌入的原始水印图片进行预处理，获得待嵌入能量值和索引值，然后从待嵌入水印的三维模型中筛选出满足条件的候选顶点，并建立候选顶点的局部球坐标系，最后进行不可见性约束下的属性替换来嵌入索引信息和能量值，即完成了水印图片的嵌入过程；提取检测部分为：首先，筛选可能嵌入顶点，建立可能嵌入顶点的局部球坐标系获取球坐标值，并进行索引值和能量值提取，然后逆变换回空域得到提取的水印图片，最后将提取的水印图片与原始水印图片做相关计算来判断是否含有水印；本发明实现了三维模型可视化盲水印的不可见性嵌入及盲提取。

技术领域

本发明属于三维数字水印领域，尤其涉及一种局部球坐标系下的三维盲水印嵌入和提取检测方法及装置。

背景技术

近年来,随着三维成像技术的发展，三维数字模型作为一种新的数字媒体形式正在越来越多的出现在人们的视野中。尤其是随着计算机图形学、虚拟现实、3D游戏、3D展示等的发展，三维数字模型正在成为一种重要的数字媒体形式。而针对三维数字模型的的非法占有、盗用、修改、传播等行为也越来越多，对于三维数字模型的知识产权保护迫在眉睫。

数字水印作为版权保护的有效技术手段,同样也可以用来对三维数字模型进行知识产权保护。而较为成熟的数字水印技术研究多集中在音频、图像和视频等一维或者二维数字载体上,对于三维模型水印的研究较少。根据检测水印时是否要原始模型,三维模型水印可分为盲水印与非盲水印,后者在检测水印时需要原始模型,而前者则不需要,在当前的三维模型检索技术条件下，非盲水印价值不大，而盲水印技术有着较为实际的应用价值。另外,水印按内容又分为可检水印、可读水印、可视水印。可检水印的检测结果为0或1的二值形式，可读水印的检测结果为字符串形式，可视水印的检测结果为图像形式。无疑，可视水印的检测结果更直观更有意义。

与图像水印、音频水印和视频水印相比,三维模型水印的载体不同。三维模型的顶点是不规则采样,没有自然的排列顺序,这使得没有直接的数学工具对其进行处理，因而水印嵌入难度很大。相比于三维盲水印，三维非盲水印还可以借助于重采样和重对齐进行水印的提取，而盲水印则只能依靠自身水印载体进行水印提取，嵌入难度和提取难度更大，这也是多数三维模型水印采用非盲检测的原因之一。

而在目前的三维模型检索技术条件下，三维模型可视化盲水印的研究虽然很艰难，却具有重要的实际意义。

发明内容

本发明提供一种局部球坐标系下的三维盲水印嵌入和提取检测方法及装置，旨在实现三维数字模型水印的不可见性嵌入，嵌入后实现水印的在线盲提取，并且水印内容为有意义的可视化水印。

本发明提供了一种局部球坐标系下的三维盲水印嵌入和提取检测方法，所述方法包括：盲水印嵌入步骤S1和盲水印提取检测步骤S2；

其中，所述盲水印嵌入步骤S1包括：

步骤S11，对待嵌入的原始水印图片进行预处理，得到所述原始水印图片的水印元素的属性值(L，J，I)；

其中，L为行索引编码值，J为列索引编码值，I为元素值即能量值；

步骤S12，根据第一预置筛选条件从待嵌入水印的三维模型中筛选出所有满足筛选条件的候选顶点；

步骤S13，对所述候选顶点建立自定义下的局部球坐标系，并确定各个所述候选顶点的球坐标值其中，θ、r作为每个满足筛选条件的候选顶点的三个属性值；