基于径向距离和特征点的点云水印算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于径向距离和特征点的点云水印算法，具体按照以下步骤进行：步骤1，计算三维点云模型中每个顶点的平均曲率，并且将模型内顶点按照平均曲率计算结果分为两部分；步骤2，将模型中所有顶点坐标用新建立的不变空间的笛卡尔坐标表示，并将其所有顶点的坐标转化为球面坐标；步骤3，根据嵌入水印比特位个数，将转化好坐标的三维点云模型按照顶点径向距离进行等间距圆环划分操作；每一个圆环内将嵌入一个水印比特位，并且按照落入圆环内的特征点数来控制嵌入同一水印比特位的次数。本发明专利技术使用平均曲率小于0的顶点作为水印嵌入特征点可增加水印的不可见性；根据特征点在圆环中的分布多次嵌入水印位可提高水印的完整性。

Point cloud watermarking algorithm based on radial distance and feature points

The invention discloses a point cloud watermarking algorithm based on radial distance and characteristic points, which is carried out in accordance with the following steps: step 1, calculating the average curvature of each vertex in the three-dimensional point cloud model, and dividing the vertices in the model into two parts according to the calculation result of the average curvature; step 2, using the new vertex coordinates in the model In step 3, according to the number of embedded watermark bits, the coordinate-transformed 3D point cloud model is divided into equal-spacing rings according to the radial distance of the vertices; each ring will be embedded with a watermark bit, and And the number of embedded watermark bits is controlled according to the number of feature points falling into the ring. The method uses vertices with average curvature less than 0 as watermark embedding feature points to increase the invisibility of watermark, and embeds watermark bits multiple times according to the distribution of feature points in the ring to improve the integrity of watermark.

【技术实现步骤摘要】
基于径向距离和特征点的点云水印算法
本专利技术属于三维点云水印
，具体涉及一种基于径向距离和特征点的点云水印算法。
技术介绍
近年来三维模型不断出现在人们的生活中，三维模型版权的保护也因此得到重视。现有的点云水印算法主要有以下几种：第一种方法是利用顶点邻域的高度相关性嵌入水印的三维点云方案，但它的缺点在于如果原始模型遭受攻击将不能提取出完整的水印位，即鲁棒性差；第二种方法是一种基于局部特征点提取的三维点云模型水印算法，通过改变嵌入顶点信息来嵌入水印，但其不可见性差。第三种方法是一种基于距离归一化调整的新的嵌入三维点云模型的水印算法，通过调整每个水印位归一化后距离的均值嵌入水印，但是这种算法对高强度的噪声攻击及大规模剪切的抵抗能力不好，从而导致三维点云模型水印技术研究进展缓慢。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于径向距离和特征点的点云水印算法，解决了现有的点云水印算法鲁棒性较差、抗旋转等几何攻击能力较弱、可视性较差等问题。本专利技术所采用的技术方案是，基于径向距离和特征点的点云水印算法，具体按照以下步骤进行：步骤1，计算三维点云模型中每个顶点的平均曲率，并且将模型内顶点按照本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于径向距离和特征点的点云水印算法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：步骤1，计算三维点云模型中每个顶点的平均曲率，并且将模型内顶点按照平均曲率计算结果分为两部分：一部分顶点用来建立不变空间，一部分顶点作为嵌入水印的特征点；步骤2，将模型中所有顶点坐标用新建立的不变空间的笛卡尔坐标表示，并将其所有顶点的坐标转化为球面坐标；步骤3，根据嵌入水印比特位个数，将转化好坐标的三维点云模型按照顶点径向距离进行等间距圆环划分操作；每一个圆环内将嵌入一个水印比特位，并且按照落入圆环内的特征点数来控制嵌入同一水印比特位的次数；步骤4，将特征点的径向距离归一化到[0，1]范围，方便操作和计算；步骤5，根据直...

【技术特征摘要】
1.基于径向距离和特征点的点云水印算法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：步骤1，计算三维点云模型中每个顶点的平均曲率，并且将模型内顶点按照平均曲率计算结果分为两部分：一部分顶点用来建立不变空间，一部分顶点作为嵌入水印的特征点；步骤2，将模型中所有顶点坐标用新建立的不变空间的笛卡尔坐标表示，并将其所有顶点的坐标转化为球面坐标；步骤3，根据嵌入水印比特位个数，将转化好坐标的三维点云模型按照顶点径向距离进行等间距圆环划分操作；每一个圆环内将嵌入一个水印比特位，并且按照落入圆环内的特征点数来控制嵌入同一水印比特位的次数；步骤4，将特征点的径向距离归一化到[0，1]范围，方便操作和计算；步骤5，根据直方图映射函数按照此位置嵌入的二值水印比特内容来调整特征点的径向距离，完成各个圆环的水印嵌入；步骤6，将嵌入水印后已调整径向距离的特征点反归一化为原始径向距离范围，并将球面坐标转化为笛卡尔坐标；步骤7，将嵌入水印后的顶点与未嵌入水印的顶点进行重构得到完整的嵌入水印后图像。2.根据权利要求1所述的基于径向距离和特征点的点云水印算法，其特征在于，所述步骤1中，根据平均曲率大小模型所有顶点分为两部分：C1区域表示平均曲率小于0的顶点，用于嵌入水印；C2区域表示其余顶点，用于建立不变空间。3.根据权利要求1所述的基于径向距离和特征点的点云水印算法，其特征在于，所述步骤2中坐标转化公式如下：其中M(xc，yc，zc)表示模型中心点在笛卡尔坐标系中的坐标，Ai(xi，yi，zi)表示第i个顶点的笛卡尔坐标；ri表示第i个顶点在球面坐标中距离中心点的径向距离，θi是顶点Ai到模型中心点的线段与正...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晶，马豆利，杨亚杰，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61