[发明专利]基于图像离散余弦变换的三维网格模型盲水印方法

摘要

本发明涉及一种基于图像离散余弦变换的三维网格模型盲水印方法。本发明的三维网格模型水印方法选取两个稳定的几何特征帮助排序来获得一个唯一的三维顶点序列，并将水印数据添加到顶点的纹理坐标中，使得仿射变换后也可以正确得到嵌入水印的顶点序列，从而正确地提取出水印。本发明方法提取水印不需要原始网格，不需要预处理。可以抵抗很多攻击，攻击包括旋转、缩放、平移、噪声、顶点重排序。同时，算法还拥有较大的水印容量，这是因为将载体图像作为水印添加到三维模型中时，不用考虑载体图像的水印透明性，这极大地增加了水印的容量。

主权项

基于图像离散余弦变换的三维网格模型盲水印方法，其特征在于包括的具体步骤是：步骤1.为三维模型的每个顶点选取如下两个特征：特征一：模型顶点V_i到模型中心点O的距离S_i；特征二：两条连线的夹角θ_i，两条连线分别为模型顶点V_i与它的一阶邻域中心点T_i的连线，一阶领域中心点T_i与模型中心点O的连线；通过特征一和特征二对三维模型的所有顶点确定一个唯一排序序列；步骤2.选取排序后顶点序列的前M×M个顶点，并获得前M×M个顶点的纹理坐标，组成一个M×M的纹理坐标矩阵；步骤3.原始水印是一幅m×m的二值图像，将一幅M×M的原始图像I进行离散余弦变换得到系数矩阵i∈(1,M)，j∈(1,M),将原始水印信息W通过加法模型嵌入到K的中频部分i∈(S1,S2)，j∈(S3,S4)，得到嵌入原始水印信息W后的系数矩阵K′，再将系数矩阵K′反变换回来，得到嵌入水印图像I′；对嵌入水印图像I′和原始图像I的差值进行调整，得到新水印信息W′；步骤4.将新水印信息W′添加到排序后的前M×M个顶点的纹理坐标，即将新水印信息W′替换掉纹理坐标值的5、6和7这三个有效位，保证嵌入水印的三维网格模型的透明性；步骤5.M×M个顶点的纹理坐标中，嵌入新水印信息W′的纹理坐标对应的顶点和其余顶点共同构成嵌入水印后的三维模型；步骤6.嵌入水印后的三维模型中提取原始水印W，具体采用如下步骤：步骤6‑1.首先提取嵌入水印后的三维模型的中心点坐标O′，计算各顶点V_i′到模型中心点坐标O′的距离S_i′，然后计算各个顶点的一阶邻域中心点T_i′，最后计算向量和的夹角θ_i′；步骤6.2.将嵌入水印后的三维模型的顶点先按S_i′的大小升序排列；如果S_i′相同，则根据顶点对应的夹角θ_i′来进行升序排列，最终获得一个唯一的顶点序列；步骤6.3.选取唯一排序后顶点序列的前M×M个顶点，获得前M×M个顶点的纹理坐标，提取出得前M×M个顶点的纹理坐标的5、6和7三个有效位，构成藏有水印的M×M的矩阵B；步骤6.4.将矩阵B进行离散余旋变换得到频域系数矩阵S，按照水印嵌入位置恢复出最终的水印。