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基于顶点权值的三维模型水印算法及优化

作　者: 蔚敏
导　师: 范铁生
学　校: 辽宁大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 数字水印 三维模型 遗传算法 OBJ 顶点权值
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 22次
引　用: 0次
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内容摘要


随着应用计算机网络人数的剧增以及三维扫描技术和模型制作工具的快速发展,三维模型数据在各个领域(如:生物,化学,工程等)的应用也越来越普遍。人们可以方便地通过网络发布自己的三维作品,进行电子交易,研究以及下载有用的三维模型作品。随着三维模型广泛应用于城市仿真、电影特技、动画游戏制作以及军事领域中,三维模型的非法占有和传播未授权产品的侵权行为变得更加严重。面对日益严峻的版权保护问题,我们急切需要一种有效的技术来解决这种问题。三维模型数字水印技术给我们带来了福音,该技术在不影响模型的使用性和可观性的前提下,通过在模型数据中嵌入具有某种意义的水印信息,从而有效地解决了模型的版权问题。从国内外的三维模型水印技术研究入手,分析了模型水印技术的系统框架,详细的阐述了水印生成,嵌入以及提取的流程。分析并总结了模型水印中的典型算法,在此基础上,本文主要做了以下几方面工作:1.通过分析OBJ格式三维模型的特点和对特征点区域水印算法的研究,明确了水印嵌入算法的鲁棒性和嵌入位置有着密不可分的关系,基于这种思想提出了通过计算顶点权值的方法来选择嵌入水印的顶点集合,改变这些顶点的X坐标的值来嵌入水印,改变同一个顶点的Z坐标的值来记录水印的位置信息。2.通过研究遗传算法理论的优化处理过程,以及遗传算法在二维数字图像中的应用,提出了通过遗传算法对三维模型数字水印算法进行优化的方法,主要说明在优化过程中,如何设定个体,群体,适应度,遗传算子等抽象概念的值,从而搜索合适的嵌入位置,得到我们想要的最优或满意结果集,最终到达提高水印抗攻击能力和三维模型的嵌入保真度。3.对上述算法进行水印嵌入提取、几何攻击和剪切攻击等实验,对实验结果进行分析和对比得出:在不影响三维模型的使用性和可观性的前提下,嵌入的水印对几何攻击和剪切攻击都有较好的鲁棒性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第1章 绪论  12-17
  1.1 研究背景及意义  12
  1.2 三维模型数字水印的国内外研究现状  12-14
    1.2.1 国外研究现状  12-13
    1.2.2 国内研究现状  13-14
  1.3 本文的主要工作  14-15
  1.4 本文的组织结构  15-17
第2章 三维模型数子水印技术理论研究  17-32
  2.1 三维模型数字水印的系统框架  17-20
    2.1.1 三维模型数字水印的生成  18-19
    2.1.2 三维模型数字水印的嵌入  19
    2.1.3 三维模型数字水印的提取和检测  19-20
  2.2 三维模型数字水印的特性  20-21
  2.3 三维模型数字水印的主要算法  21-29
    2.3.1 空域三维模型数字水印算法  22-25
    2.3.2 变换域三维模型数字水印算法  25-28
    2.3.3 三维模型数字水印算法分析  28-29
  2.4 三维模型数字水印攻击分析  29-31
  2.5 本章小结  31-32
第3章 基于顶点权值的 OBJ 格式三维模型数字水印  32-44
  3.1 研究背景及主要思路  32-33
  3.2 OBJ 格式三维模型顶点权值的确定  33-38
    3.2.1 OBJ 格式三维模型分析  33-35
    3.2.2 顶点权值的确定  35-38
  3.3 基于顶点权值的OBJ 格式三维模型数字水印  38-43
    3.3.1 水印嵌入  38-40
    3.3.2 水印提取  40-42
    3.3.3 水印检测  42-43
  3.4 本章小结  43-44
第4章 三维模型数字水印算法的优化问题  44-59
  4.1 研究背景及主要思路  44-45
  4.2 遗传算法的基本概念  45-46
  4.3 遗传算法的优化流程  46-56
    4.3.1 编码  47-48
    4.3.2 设定初始化种群  48-49
    4.3.3 设计适应度函数  49-50
    4.3.4 遗传操作  50-55
    4.3.5 设定终止条件  55-56
  4.4 基于遗传算法的三维模型数字水印算法优化  56-58
    4.4.1 水印嵌入  57-58
    4.4.2 水印提取  58
  4.5 本章小结  58-59
第5章 实验与分析  59-67
  5.1 实验综述  59
  5.2 水印嵌入提取实验  59-62
    5.2.1 水印嵌入  59-61
    5.2.2 水印提取  61-62
  5.3 鲁棒性实验  62-66
    5.3.1 抗几何攻击实验  62-63
    5.3.2 抗剪切攻击实验  63-65
    5.3.3 抗简化攻击实验  65-66
  5.4 本章小结  66-67
第6章 总结与展望  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况  73-74

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 安全保密 > 加密与解密
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