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随着互联网和多媒体技术的飞速发展和普及,三维数字产品的盗用、篡改等侵权行为相继出现,这些侵权行为严重损坏三维数字产品作者的合法权益,三维数字水印作为一种技术手段,主要将一些标识信息嵌入到三维数字产品当中,从而有效保护三维数字产品的版权。 本文从版权保护角度出发,综述课题的研究背景,分析国内外研究现状,借鉴已有的研究成果,并提出自己的研究算法,主要工作如下: (1)提出基于局部特征点三维变换域水印算法。首先,根据经度角和纬度角对模型分区,并求出局部特征点;其次,由局部特征点的模长与非局部特征点的模长均值的比值组成二维矩阵,对二维矩阵进行多分辨率离散小波变换,并修改小波系数的各分辨率层的中高频系数嵌入水印;最后,通过离散小波逆变换得到空域信号,修改三维模型局部特征点的模长并得到含水印的三维网格模型。该算法具有很好的鲁棒性和不可见性,对模型的网格形状无严格要求,能够不受平移、旋转、均匀缩放和顶点重排序的影响,并能有效抵抗噪声、简化、剪切、细分、量化和联合攻击等一系列的常见攻击。 (2)提出基于特征坐标系的变换域盲水印算法。首先,根据模型特征求取模型凸点,并建立特征坐标系;其次,根据模型顶点分布状况,将三维模型划分为多个网格,求取分区网格内最大凸点的模长与网格内其他顶点模长均值的比值信息,并将比值信息映射到二维平面;最后,在二维平面内进行离散余弦变换,并通过量化余弦变换系数嵌入水印。该算法实现了水印的盲检测,能根据网格顶点分布情况划分网格,并具有良好的鲁棒性和不可见性,能抵抗几何变换、顶点重排序、噪声、细分、简化、量化和联合攻击等一系列常见攻击。 (3)设计并实现三维数字水印原型系统。该系统基于所研究的非盲水印和盲水印算法,设计并实现了模型的输入腧出,三维模型显示,网格分区,计算凸点、特征点,水印嵌入与检测等基本功能。通过系统的运行测试表明,该系统具有友好的用户界面,且具有可用性和可扩展性。