基于聚类的离散余弦域三维点云水印算法
发布时间：2021-02-14 03:09
伴随着数字信息技术和三维数字模型技术等领域的迅速成长,三维数字模型在诸多领域中起到了不可替代的作用。随着技术的快速成长,出现了层出不穷的新问题,通过简单的操作就能对数字数据进行非法抄袭、篡改和造假等,影响其真实性,还有不法分子对数字信息所有者的知识产权进行侵害,因此信息数据的版权保护问题亟待解决,如何有效地保护三维数字产品的版权及其价值成为了一个新的研究课题,吸引了大量的关注。本文以三维数字水印问题作为基石进行研究,其内容分为以下这几个方面:本文提出了一种运用聚类思维方式的余弦域三维点云水印算法。除此之外,该算法还结合了球坐标系变换、双随机相位编码和多数存活原则等的思想。算法的基本思路是将经过DRPE编码后的已加密水印嵌入到通过层级聚类筛选后的三维数字模型的特征区域中去。具体的嵌入流程需要在模型数据的球坐标系下进行,在球坐标系下按照球坐标角度值对模型数据进行排序,获得的模长二维矩阵再进行离散余弦变换作为水印的嵌入宿主,最后将加密后的水印信息嵌入到其低频部分。嵌入完成后进行恢复工作,将模型数据进行逆球坐标系变换,使数据还原回笛卡尔坐标系下,此算法将加密信息嵌入到模型数据的特征区域的多数点...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海豚的点云数据模型
基于聚类的离散余弦域三维点云水印算法6要求比较高，对其进行操作也非常耗时。海豚的点云数据模型如图2-1所示。图2-1海豚的点云数据模型（2）网格表示网格表示方式是三维计算机模型学中的重要表示方式之一。网格模型是多边形的顶点和多边形的集合，一般来讲使用三角形、四边形或者不复杂的凸多边形作为网格模型的基础结构，这样可以简化处理过程，减小计算复杂度。网格模型具体来讲包括一组顶点坐标信息、面片的拓扑信息以及属性信息。其中顶点坐标信息同点云模型相同，由其顶点在空间坐标系下的X、Y、Z坐标来表征，面片拓扑信息主要是由点点关系、点面关系和面面关系来表征，属性信息一般可以省略，纹理、颜色、材质等都属于属性信息。兔子的网格数据模型如图2-2所示。图2-2兔子的网格数据模型（3）曲面表示曲面表示方法一般采用非均匀有理样条曲线建模或这细分曲面建模，相较与点云和网格模型，曲面模型对物体的外观模拟更加准确，但过程更为繁琐，效率比较低。曲面建模仅仅是外观相似度高，对于三维数字水印技术来讲，更多的还是采用点云模型或者网格模型。兔子的曲面数据模型如图2-3所示。
基于聚类的离散余弦域三维点云水印算法7图2-3兔子的曲面数据模型在数字水印领域，一般使用点云模型或者网格模型进行研究。2.3三维数字水印的特性（1）鲁棒性鲁棒性是指算法的健壮性，在嵌入水印的宿主数字模型的传播、使用过程中，模型免不了会经受有意或者无意的攻击，嵌有水印的宿主模型在经历过攻击后仍然可以检测出嵌入水印的能力，称为鲁棒性。鲁棒性越好，受攻击后的宿主模型中提取出来的水印与原始水印的相关性越高。（2）安全性安全性是指在版权纠纷等情境下，数字水印对版权归属人的证明的能力。也就是说，只有版权所有人拥有唯一的密钥来提取水印信息，其他人无法提取正确的数字水樱（3）隐藏性隐藏性是指宿主嵌入水印后，宿主的变化被人眼无法察觉的能力。理想的数字水印应该是人眼无法感知到的，同时对宿主数据的正常使用没有干扰，也不会对宿主数据产生较大的失真效果。但隐藏性和鲁棒性存在矛盾，对鲁棒性的追求，免不了会对宿主数据进行较大的改动，这样将会降低算法的隐藏性，同样对隐藏性的追求会消弱算法的鲁棒性，因此需要权衡水印算法的鲁棒性和隐藏性，寻求一种平衡折中的方案。（4）敏感性敏感性是指数字水印能够准确判断数据是否经过篡改的能力，这项特点适用于脆弱型数字水樱
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三维网格模型的双重数字盲水印算法[J]. 唐斌,康宝生,王国栋,康健超,赵建东. 计算机工程. 2012(06)
[2]数字水印的攻击方式与性能评估方法[J]. 刘涛. 中国新技术新产品. 2010(21)
[3]面向3D网格模型的多重数字水印算法[J]. 冯小青,潘志庚,李黎. 计算机辅助设计与图形学学报. 2010(01)
[4]一种基于局部坐标系的3维模型盲水印算法[J]. 孙树森,潘志庚,张明敏,叶绿. 中国图象图形学报. 2007(02)
[5]基于水印和密码技术的数字版权保护模式[J]. 袁征,温巧燕,刁俊峰. 北京邮电大学学报. 2006(05)
[6]基于几何特征的三维网格数字水印算法[J]. 张静,郑国勤. 计算机辅助设计与图形学学报. 2005(04)
[7]稳健的三角形网格数字水印技术[J]. 喻志强,叶豪盛,赵荣椿,梁爽,夏晓清. 计算机应用. 2002(09)
[8]一种强壮的网格水印算法[J]. 尹康康,潘志庚,石教英. 计算机辅助设计与图形学学报. 2001(02)
博士论文
[1]抗几何攻击的三维模型数字水印算法研究[D]. 刘晶.西安理工大学 2017
[2]信息隐藏模型和若干问题研究[D]. 李欣.北京邮电大学 2012
硕士论文
[1]基于自保留变换的数字图像水印技术研究[D]. 尚运.苏州大学 2010
[2]基于图像认证的脆弱与半脆弱水印技术研究[D]. 李伟君.大连理工大学 2007
[3]三维几何模型数字水印技术及算法研究[D]. 周昕.浙江大学 2002
本文编号：3033017
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海豚的点云数据模型
基于聚类的离散余弦域三维点云水印算法6要求比较高，对其进行操作也非常耗时。海豚的点云数据模型如图2-1所示。图2-1海豚的点云数据模型（2）网格表示网格表示方式是三维计算机模型学中的重要表示方式之一。网格模型是多边形的顶点和多边形的集合，一般来讲使用三角形、四边形或者不复杂的凸多边形作为网格模型的基础结构，这样可以简化处理过程，减小计算复杂度。网格模型具体来讲包括一组顶点坐标信息、面片的拓扑信息以及属性信息。其中顶点坐标信息同点云模型相同，由其顶点在空间坐标系下的X、Y、Z坐标来表征，面片拓扑信息主要是由点点关系、点面关系和面面关系来表征，属性信息一般可以省略，纹理、颜色、材质等都属于属性信息。兔子的网格数据模型如图2-2所示。图2-2兔子的网格数据模型（3）曲面表示曲面表示方法一般采用非均匀有理样条曲线建模或这细分曲面建模，相较与点云和网格模型，曲面模型对物体的外观模拟更加准确，但过程更为繁琐，效率比较低。曲面建模仅仅是外观相似度高，对于三维数字水印技术来讲，更多的还是采用点云模型或者网格模型。兔子的曲面数据模型如图2-3所示。
基于聚类的离散余弦域三维点云水印算法7图2-3兔子的曲面数据模型在数字水印领域，一般使用点云模型或者网格模型进行研究。2.3三维数字水印的特性（1）鲁棒性鲁棒性是指算法的健壮性，在嵌入水印的宿主数字模型的传播、使用过程中，模型免不了会经受有意或者无意的攻击，嵌有水印的宿主模型在经历过攻击后仍然可以检测出嵌入水印的能力，称为鲁棒性。鲁棒性越好，受攻击后的宿主模型中提取出来的水印与原始水印的相关性越高。（2）安全性安全性是指在版权纠纷等情境下，数字水印对版权归属人的证明的能力。也就是说，只有版权所有人拥有唯一的密钥来提取水印信息，其他人无法提取正确的数字水樱（3）隐藏性隐藏性是指宿主嵌入水印后，宿主的变化被人眼无法察觉的能力。理想的数字水印应该是人眼无法感知到的，同时对宿主数据的正常使用没有干扰，也不会对宿主数据产生较大的失真效果。但隐藏性和鲁棒性存在矛盾，对鲁棒性的追求，免不了会对宿主数据进行较大的改动，这样将会降低算法的隐藏性，同样对隐藏性的追求会消弱算法的鲁棒性，因此需要权衡水印算法的鲁棒性和隐藏性，寻求一种平衡折中的方案。（4）敏感性敏感性是指数字水印能够准确判断数据是否经过篡改的能力，这项特点适用于脆弱型数字水樱
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三维网格模型的双重数字盲水印算法[J]. 唐斌,康宝生,王国栋,康健超,赵建东. 计算机工程. 2012(06)
[2]数字水印的攻击方式与性能评估方法[J]. 刘涛. 中国新技术新产品. 2010(21)
[3]面向3D网格模型的多重数字水印算法[J]. 冯小青,潘志庚,李黎. 计算机辅助设计与图形学学报. 2010(01)
[4]一种基于局部坐标系的3维模型盲水印算法[J]. 孙树森,潘志庚,张明敏,叶绿. 中国图象图形学报. 2007(02)
[5]基于水印和密码技术的数字版权保护模式[J]. 袁征,温巧燕,刁俊峰. 北京邮电大学学报. 2006(05)
[6]基于几何特征的三维网格数字水印算法[J]. 张静,郑国勤. 计算机辅助设计与图形学学报. 2005(04)
[7]稳健的三角形网格数字水印技术[J]. 喻志强,叶豪盛,赵荣椿,梁爽,夏晓清. 计算机应用. 2002(09)
[8]一种强壮的网格水印算法[J]. 尹康康,潘志庚,石教英. 计算机辅助设计与图形学学报. 2001(02)
博士论文
[1]抗几何攻击的三维模型数字水印算法研究[D]. 刘晶.西安理工大学 2017
[2]信息隐藏模型和若干问题研究[D]. 李欣.北京邮电大学 2012
硕士论文
[1]基于自保留变换的数字图像水印技术研究[D]. 尚运.苏州大学 2010
[2]基于图像认证的脆弱与半脆弱水印技术研究[D]. 李伟君.大连理工大学 2007
[3]三维几何模型数字水印技术及算法研究[D]. 周昕.浙江大学 2002
本文编号：3033017
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