[发明专利]多数据量多用户共享版权时的三维模型信息隐藏方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据处理技术，特别涉及一种多数据量多用户共享版权时的三维模型信息隐藏方法。

背景技术

近几年三维模型在各个领域的使用的越来越普及，因此三维模型的版权保护问题也显得越来越重要，虽然这方面的研究有很多。但是目前在三维模型的多用户共享版权、不同用户嵌入不同数据要求方面的研究还是一个空白。本发明首次创新的将成熟的CDMA扩频技术用于解决三维模型多用户版权保护问题。将二维码技术用于满足不同用户的需求，方便用户快速便捷的读取。同时为了提高嵌入信息的不可见性与鲁棒性，还首次提出将信息嵌入到三维模型信息的Contourlet域中。Contourlet变换是一种新的图像二维表示方法，具有多分辨率、局部定位、多方向性、近邻界采样和各向异性等性质，其基函数分布于多尺度、多方向上，少量系数即可有效地捕捉图像中的边缘轮廓。经过一级Contourlet变换可以得到1个低频部分和4个不同方向的高频部分。

发明内容

本发明是针对三维模型版权共享的问题，提出了一种多数据量多用户共享版权时的三维模型信息隐藏方法，，可以用于解决医疗行业器官模型、电影行业立体影像、视频游戏产业的各种三维资源、科学领域化合物的精确模型、建筑业立体建筑模型、工程界设计的新设备、新的交通工具以及其他设计的三维立体模型、地球科学领域三维地质模型等领域版权共享时、不同用户嵌入不同数据要求的难题。

本发明的技术方案为：一种多数据量多用户共享版权时的三维模型信息隐藏方法，包括信息的嵌入与提取，

信息的嵌入步骤如下：

1)、不同的用户分别将各自需要隐藏的数据a_k进行编码，a_k是第k个用户的数据信息，k＝1,2,3...，得到各自的二维码b_k，b_k是第k个用户的二维码数据信息，k＝1,2,3...；

2)、采用CDMA扩频技术为每一位用户分配唯一的扩频码，对上一步的得到的二维码b_k进行CDMA编码，得到多个用户合并在一起的且相互独立的加密数据w；

3)、对三维模型仿射不变性处理，仿射不变性处理包括：计算模型重心、重心移到远点、主元分析、旋转模型使主元与z轴重合、转化为球面坐标系，得到m个不同的球面坐标值其中m是三维模型点的总数；r为模型上点到原点的距离；θ为模型上的点到原点的连线与z轴正向的夹角；为从正z轴来看自x轴按逆时针方向转到模型上点与原点的连线在x o y平面上的投影所转过的角；

4)、对三维模型的球面坐标值中距离值r按照θ的升序进行排序，取距离值的前n*n个数据，存入二维矩阵D(n*n阶)。其中n*n<m<(n+1)*(n+1)，n,m为正整数；

5)、对步骤3)中的距离值D矩阵进行一级Contourlet变换，得到一个低频部分和4个方向的高频部分，并将加密数据嵌入到低频部分得到矩阵I(x,y)；嵌入公式：I(x,y)＝Q(x,y)+l*w(x,y)，其中l为嵌入强度，w(x,y)加密数据矩阵，Q(x,y)为待嵌入的低频部分矩阵，I(x,y)为嵌入后的矩阵；

6)、将I(x,y)与得到的4个方向的高频部分放在一起进行一级Contourlet逆变换，加上剩下的数据，恢复到原来的顺序，恢复原来的视角，转换到三维笛卡尔坐标系，得到嵌入加密数据的三维模型；

信息的提取步骤如下：

7)、信息的提取是以上步骤的逆运算：嵌入信息后的三维模型按照步骤4)、5)，并且由公式w'(x,y)＝(I(x,y)-Q(x,y))/l，得到加密数据w'(x,y)；加密数据按照步骤2)，用每一位用户分别掌握的唯一的扩频码进行CDMA解码，就可得到用户各自的嵌入的二维码，用户使用智能手机可以快速读取嵌入的数据。

所述CDMA编码过程如下：

第1步：二值化处理：使b_k的取值为{0,1}；

第2步：通过公式e_k＝1-2*b_k，映射转换成e_k值为{-1,1}的二值极序列；

第3步：生成正交扩频码；

第4步：编码：用户先用各自的扩频码c_k对自己的数据信息e_k进行扩频编码，w_k＝e_k*c_k；