点云模型的零水印算法研究

发布时间：2020-10-28 13:05

　　 近几年,随着数字技术与网络技术的发展,各种形式的数字产品纷纷通过因特网进行传播,传播速度之快、范围之广,直接导致产品间的复制、修改、盗用变得非常容易,这种低成本、高速度的传播方式往往会引发各种不同程度的侵权行为。因此为了保护数字产品的知识产权,数字水印技术应运而生。数字水印技术按照水印信息是否需要实际嵌入来划分,可分为嵌入式水印和零水印技术。嵌入式水印技术利用人类感觉器官的不敏感性以及数字产品本身的冗余性,通过在空域或者变换域内加入轻微的扰动来实现水印嵌入,多数情况下水印只能以很低的强度嵌入,从而降低了水印的鲁棒性。而零水印则突破了常规嵌入式水印算法修改模型数据的作法,直接利用模型本身的空域或变换域特征来构造水印信息,解决了水印鲁棒性与透明性之间的矛盾。在频谱分析的基础上通过模型自身的几何特征构造的水印信息(即零水印)来实现模型的版权保护,能够很好的解决水印算法中水印鲁棒性与透明性之间的矛盾。 本文从三维点云模型的版权保护的角度出发,提出了一种基于频域特征的点云模型的鲁棒零水印算法。主要研究内容如下： 1.为了能够高效率的处理点云模型数据,降低后期数据处理的难度,需要建立模型的八叉树数据结构,给模型按照空间结构进行剖分。 2.点云模型只是空间离散点集,只有点的坐标信息,点与点之间的拓扑连接关系并没有给出。通过在各个分块内建立模型的Kd-树数据结构,可得知点与点之间的拓扑连接关系。 3.为了获得模型自身的重要特征,分别将模型各分块内的空域信息变换到频域,得出频谱系数。 4.低频频谱系数集中了模型的大部分能量,因此取各分块内低频频谱系数的平均值构造一位水印信息。 5.对模型进行各种攻击,测试水印算法的鲁棒性。实验证明该算法对仿射变换攻击、噪声攻击和简化攻击均具有较强的鲁棒性。
【学位单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：TP309.7
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 引言
    1.1 三维模型数字水印技术的特点和分类
        1.1.1 数字水印与三维模型数字水印技术的特点
        1.1.2 数字水印的基本原理及三维模型水印分类
    1.2 三维模型表示方法及点云模型与网格模型的比较
        1.2.1 三维模型表示方法
        1.2.2 点云模型与网格模型的比较
        1.2.3 点云数据的获取
    1.3 本文的工作和组织结构
        1.3.1 本文的工作
        1.3.2 本文的组织结构
第2章 点云模型的几何特征
    2.1 八叉树的空间剖分
        2.1.1 包围盒
        2.1.2 八叉树结构的建立
    2.2 点云模型的邻域
        2.2.1 k邻点、BSP邻域、Voronoi邻域
        2.2.2 Kd-树结构的建立与k邻点的查找
    2.3 点云模型频谱分析
        2.3.1 时域信号和频域信号
        2.3.2 数字水印技术的变换方法
        2.3.3 图的拉普拉斯矩阵
        2.3.4 频谱分析
    2.4 本章小结
第3章 点云模型的零水印算法
    3.1 已有的三维模型频域水印算法分析
        3.1.1 三维模型频域嵌入式水印算法分析
        3.1.2 三维模型频域零水印算法分析
    3.2 基于拉普拉斯矩阵的点云模型零水印算法
        3.2.1 水印生成
        3.2.2 水印检测
    3.3 本章小结
第4章 测试水印的鲁棒性
    4.1 三维几何模型水印系统的攻击类型
        4.1.1 仿射变换攻击
        4.1.2 噪声攻击
        4.1.3 简化攻击
    4.2 各类攻击对水印的影响
        4.2.1 仿射变换攻击对水印的影响
        4.2.2 噪声攻击对水印的影响
        4.2.3 简化攻击对水印的影响
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 主要工作回顾
    5.2 本文的主要创新点
    5.3 未来工作展望
参考文献
致谢

【参考文献】

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1 温泉,孙锬锋,王树勋;零水印的概念与应用[J];电子学报;2003年02期

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5 冯小青;李黎;潘志庚;;一种强壮的基于几何特征分布的3维点模型数字水印算法[J];中国图象图形学报;2009年08期

本文编号：2860126