基于頂點(diǎn)統(tǒng)計(jì)特征的三維網(wǎng)格模型水印算法.pdf

1、在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，對(duì)未授權(quán)產(chǎn)品的占有、編輯和傳播等非法操作變得越來(lái)越容易，使得對(duì)數(shù)字信息的版權(quán)保護(hù)問(wèn)題變得日益重要。而以三維模型為代表的一批新興數(shù)字產(chǎn)品存在著異于同類產(chǎn)品的特點(diǎn)，很難借用在同類產(chǎn)品上已經(jīng)成熟的技術(shù)，所以對(duì)這類數(shù)字信息的版權(quán)認(rèn)證與保護(hù)成為了新的熱點(diǎn)課題。
　　本文在分析三維模型自身特性和三維水印相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的研究成果，提出了一個(gè)基于頂點(diǎn)統(tǒng)計(jì)特征的三維網(wǎng)格模型盲水印算法和一個(gè)基于凸點(diǎn)的三維網(wǎng)

2、格模型半盲水印算法，同時(shí)根據(jù)這兩種方法設(shè)計(jì)了一個(gè)三維水印原型系統(tǒng)，主要工作如下:
　　(1)針對(duì)三維網(wǎng)格模型盲水印算法魯棒性和透明性未很好權(quán)衡的問(wèn)題，提出了一種基于頂點(diǎn)統(tǒng)計(jì)特征的三維網(wǎng)格模型盲水印算法。在水印嵌入過(guò)程中，首先計(jì)算頂點(diǎn)到模型中心的距離作為頂點(diǎn)的特征值;根據(jù)該特征值對(duì)頂點(diǎn)進(jìn)行分區(qū)，并依據(jù)特征值的分布將分區(qū)分為聯(lián)合嵌入分區(qū)、恢復(fù)分區(qū)和緩沖分區(qū);然后通過(guò)改變聯(lián)合嵌入分區(qū)內(nèi)歸一化后的頂點(diǎn)特征值的分布來(lái)嵌入水印，并修改恢復(fù)分區(qū)

3、中頂點(diǎn)的坐標(biāo)還原模型中心。文中算法通過(guò)綜合利用聯(lián)合嵌入分區(qū)、恢復(fù)分區(qū)和頂點(diǎn)微調(diào)方法增強(qiáng)了水印的魯棒性，并實(shí)現(xiàn)了水印的盲檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在保持較好的透明性的基礎(chǔ)上，文中算法能夠有效抵抗平移、旋轉(zhuǎn)、均勻縮放、頂點(diǎn)重排序、噪聲、平滑、細(xì)分和網(wǎng)格重構(gòu)等常見(jiàn)攻擊。
　　(2)針對(duì)三維數(shù)字水印算法對(duì)剪切攻擊的抵抗性能較差的問(wèn)題，結(jié)合對(duì)多種攻擊具有魯棒性的凸點(diǎn)及其鄰域區(qū)塊提出了一種基于凸點(diǎn)的三維網(wǎng)格模型半盲水印算法。在水印嵌入階段，根據(jù)凸點(diǎn)

4、及其K階鄰域構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)塊作為水印載體，然后在每個(gè)區(qū)塊內(nèi)嵌入一個(gè)完整的水印，并記錄分區(qū)信息。在水印提取階段，首先根據(jù)待測(cè)模型是否存在邊界，結(jié)合記錄的分區(qū)信息用不同的方法確定區(qū)塊，然后在每個(gè)區(qū)塊內(nèi)提取出一個(gè)完整的水印并綜合這些水印得到檢測(cè)出的水印。利用對(duì)剪切有較強(qiáng)抵抗能力的凸點(diǎn)和重復(fù)多次嵌入水印信息的方法，提高水印算法對(duì)剪切攻擊的魯棒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法可以完全抵抗非頂點(diǎn)擾動(dòng)類攻擊，并對(duì)噪聲、簡(jiǎn)化、網(wǎng)格重構(gòu)、細(xì)分和剪切攻擊具有較好的魯棒