[发明专利]一种结合数字水印技术的电路图绘制还原系统及方法

说明书

本发明提供了一种结合数字水印技术的电路图绘制还原系统及方法，其系统包括多个功能模块，通过各功能模块之间的协同作用来实现电路图的绘制和还原功能。本发明通过将电路图拓扑信息编码成一幅二值水印图像，再嵌入电路图像中，实现电路图拓扑信息与电路图像共存。利用此共存信息，WORD文档能正常显示电路图，本电路绘图系统能反向提取电路拓扑信息，进行电路重绘还原，方便电路二次开发。采用本发明的电路绘图系统绘制电路图，可将电路存于WORD文档中，且多个电路可存于同一个WORD文档，无需单独保存各电路的拓扑文件，既方便电路的存储和管理，又方便电子技术专业教师间交流题库和讲义。

技术领域

本发明涉及一种电路图绘制还原系统及方法，具体是一种结合数字水印技术的电路图绘制还原系统及方法，属于电子和计算机技术领域。

背景技术

从事电子技术课程教学的教师在进行题库建设和讲义编写时，需要在WORD文档中插入电路图，通常是先应用专业的电路仿真软件来绘制电路图，再将所绘制的电路图复制出来插入WORD文档中。显示于WORD文档的电路图，所存储的数据仅仅是电路的图像信息，不包含电路的拓扑信息（即电路的元件和连接线参数等信息），因此就算将WORD文档中的电路图逆向传回电路仿真软件，电路仿真软件也无法还原电路。因此，为了方便二次开发，我们还需通过电路仿真软件将所绘制的电路图以专有格式保存其电路拓扑文件，凭对应的电路拓扑文件，电路仿真软件可自动重绘还原电路，以便用户基于还原电路上进行二次开发。这种方式，一个WORD文档可以显示和存储若干电路，但每个电路需对应存储一个电路拓扑文件，由于显示用的电路图像信息与绘图用的电路拓扑信息相互分离，给用户带来了不便。

另外，由于种种原因，如同行间交流时，通常只是提供题库和讲义的WORD文档，不提供电路拓扑文件，此时若需对WORD文档内的某一电路进行二次开发，如修改参数或修改电路结构等，只能由零开始，经添加元件、移动元件、编辑元件和添加电气连接线等系列操作，重新绘制电路图，因此效率较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种结合数字水印技术的电路图绘制还原系统及方法。数字水印技术是一种以人眼不可察觉的方式，将需隐藏的文字、语音或图像信息等水印信息经一定算法嵌入载体图像，需要时再从载体图像反向提取隐藏其中的水印信息的技术。

本发明的具体技术方案如下：

一种结合数字水印技术的电路图绘制还原系统，包括元件库模块、电路绘图模块、元件提取模块、连接线提取模块、水印图像生成模块、电路图像生成模块、水印嵌入模块、电路图像复制模块、电路图像粘贴模块、水印图像提取模块、元件重构模块和连接线重构模块，其中：

元件库模块与电路绘图模块相连接，用于为电路绘图模块提供元件的图形参数；

电路绘图模块用于给用户提供绘制电路图的界面和交互接口，并负责电路图绘制；

元件提取模块的输入端连接电路绘图模块，元件提取模块用于遍历电路绘图模块所绘电路图中的元件，提取每一元件的参数向量；

连接线提取模块的输入端连接电路绘图模块，连接线提取模块用于遍历电路绘图模块所绘电路图中的连接线，提取每一连接线的参数向量；

水印图像生成模块的两个输入端分别连接元件提取模块的输出端和连接线提取模块的输出端，水印图像生成模块用于将元件和连接线的参数向量进行二进制编码，组合成一幅二值水印图像；

电路图像生成模块的输入端连接电路绘图模块，电路图像生成模块用于将电路绘图模块所绘电路图生成一幅电路图像；

水印嵌入模块的一个输入端连接水印图像生成模块的输出端，另一个输入端连接电路图像生成模块的输出端，水印嵌入模块用于将水印图像生成模块生成的二值水印图像嵌入电路图像生成模块生成的电路图像中，生成隐藏有水印图像的电路图像；